Registro dirigido por el paciente de un electrocardiograma bipolar de tres plomos utilizando un smartwatch con función ECG
11 de diciembre de 2019
Describimos un protocolo para el registro dirigido por el paciente de un electrocardiograma bipolar de tres conductores mediante un reloj inteligente que funciona de forma idéntica a los cables Einthoven de los electrocardiogramas estándar. Esto permite a los pacientes registrar electrocardiogramas por sí solos inmediatamente después de la aparición de los síntomas.
Este protocolo permite a los sujetos que poseen un reloj inteligente con función ECG registrar tres ECG de plomo de señal bipolar comparables a los cables Einthoven de uno a tres de un ECG estándar. Esta técnica puede ayudar a detectar arritmias cardíacas o isquemia miocárdica. Los sujetos podrían ayudar a un médico a identificar anomalías del ECG inmediatamente después de la aparición de los síntomas.
Este método se puede aplicar principalmente a todos los dispositivos de grabación de ECG bipolares y relojes inteligentes con función ECG, excepto el protocolo para enviar PDF al médico, que es específico de la aplicación del dispositivo. Es importante que el sujeto sea capaz de generar un buen contacto con la piel, especialmente durante el registro de los cables dos y tres. Puede ser difícil grabar Einthoven lidera dos y tres porque el reloj tiene que ser colocado en el abdomen inferior del individuo.
Por lo tanto, una posición de reposo es obligatoria. Demostrando el procedimiento estará Sven Kaese, un colega de nuestro departamento. Para grabar un ECG estándar, utilice un dispositivo ECG común y ajuste la velocidad de funcionamiento del papel a 50 milímetros por segundo.
Realice la grabación después de un período de descanso de cinco minutos en una posición supina. Coloque los electrodos del brazo derecho e izquierdo cerca de los hombros y los electrodos de las piernas derecha e izquierda cerca de los tobillos. A continuación, coloque los electrodos V1 y V2 en el cuarto espacio intercostal en las líneas parasternales derecha e izquierda respectivamente.
Coloque el electrodo V4 en el quinto espacio intercostal en la línea midclavicular y el electrodo V3 entre el V2 y el V4. A continuación, coloque el electrodo V5 en el quinto espacio intercostal en la línea axilar anterior y el electrodo V6 en la línea axilar media. Una vez que todos los electrodos estén en su lugar, registre un ECG de 12 plomos estándar con el dispositivo ECG. Grabe el ECG del reloj inteligente inmediatamente después de grabar el ECG estándar.
Habilite la aplicación para la grabación de ECG, que grabará un ECG de 30 segundos después del contacto adecuado con la piel con el reloj inteligente. Registre Einthoven colocando la parte posterior del reloj inteligente en la muñeca izquierda y el dedo índice derecho en la corona. Luego, registre Einthoven dos colocándolo en la parte inferior izquierda del abdomen y el dedo índice derecho en la corona.
Finalmente, registre Einthoven tres en la misma posición, pero con el dedo índice izquierdo en la corona. Asegúrese de que el dedo índice derecho e izquierdo no entren en contacto con la piel de la muñeca de la parte inferior del abdomen y que el sujeto no se mueva durante la grabación. Utilice la función Enviar PDF a su médico para crear un documento PDF de cada cliente potencial de ECG de smartwatch.
A continuación, imprima el ECG digital en papel para compararlo con el ECG estándar. Clasificar todos los ECG de reloj inteligente como de calidad moderada si al menos tres complejos QRS consecutivos muestran calidad de señal libre de ruido y no hay artefactos en las líneas isoeléctricas entre complejos. Si esto es cierto para 10 complejos QRS, clasifique el ECG como de buena calidad.
A continuación, realice análisis estadísticos sobre los ECG. El protocolo de grabación de relojes inteligentes se probó en 100 sujetos sanos, todos los cuales gestionaron el procedimiento de grabación de ECG después de un breve tutorial. Del total de ECG registrados, el 92% eran de buena calidad de señal y el 8% de la calidad de la señal moderada.
A pesar de las diferentes velocidades de escritura de las curvas ECG estándar y smartwatch, las morfologías de los tres canales eran claramente idénticas. Se pidió a tres cardiólogos ciegos que asignaran los ECG del reloj inteligente a los cables Einthoven correspondientes en cada asignatura y a los tres asignaron correctamente los ECG de 89 participantes. Todos los errores de asignación se cometieron en los ECG con buena calidad de señal, pero los errores ocurrieron en sujetos estadísticamente más antiguos.
Al intentar este procedimiento, lo más importante es realizar grabaciones en condiciones de reposo para obtener la mejor calidad de señal ECG. Las grabaciones de ECG de plomo torácico también se pueden grabar con el dispositivo móvil para proporcionar información adicional de la pared interior del ventrículo izquierdo. Esta técnica puede permitir una ampliación del potencial diagnóstico en un entorno ambulatorio para trastornos cardíacos.
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Descripción general
Este protocolo permite a los pacientes registrar tres electrocardiogramas bipolares utilizando un reloj inteligente, que funciona de manera similar a las derivaciones estándar de Einthoven. Este método permite la grabación inmediata del ECG tras el inicio de los síntomas, lo que ayuda en la detección de problemas cardíacos.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Electrofisiología
- Cardiología
- Tecnología portable
Antecedentes
- Los relojes inteligentes con capacidades de ECG se están volviendo más comunes.
- La detección temprana de arritmias cardíacas es crucial para los resultados en pacientes.
- Los ECG tradicionales requieren entornos clínicos, lo que limita el acceso inmediato del paciente.
- Este protocolo tiene como objetivo capacitar a los pacientes para que monitoreen su salud cardíaca.
Objetivo del estudio
- Permitir a los pacientes registrar ECGs de forma independiente.
- Facilitar la identificación inmediata de anomalías en el ECG.
- Evaluar la factibilidad del uso de relojes inteligentes para el registro de ECGs.
Métodos Utilizados
- Uso de un reloj inteligente con función de ECG.
- Grabación de tres derivaciones bipolares comparables con las derivaciones de Einthoven.
- Garantía de buen contacto con la piel durante la grabación.
- Protocolo específico para enviar los datos de ECG a los proveedores de atención médica.
Resultados principales
- Los pacientes pueden registrar electrocardiogramas comparables a los métodos estándar con éxito.
- La recolección inmediata de datos facilita una intervención médica oportuna.
- Se observaron dificultades para lograr una colocación adecuada de los electrodos.
- Potencial para una aplicación más amplia en diversos dispositivos.
Conclusiones
- Este protocolo mejora la participación del paciente en el monitoreo de la salud cardíaca.
- La grabación de ECG mediante reloj inteligente puede ser una herramienta valiosa en la práctica clínica.
- Se necesitan más estudios para optimizar las técnicas de colocación de electrodos.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Este protocolo permite la adquisición dirigida por el paciente de datos de ECG bipolar de tres derivaciones mediante tecnología de reloj inteligente ampliamente disponible, abordando una brecha crítica en el monitoreo cardíaco ambulatorio. Al facilitar la grabación inmediata activada por síntomas, apoya la detección temprana de arritmias e isquemia miocárdica, mejorando así la confianza predictiva en la evaluación del riesgo cardiovascular. El enfoque se alinea con modelos de ensayos clínicos descentralizados y la generación de evidencia del mundo real, ofreciendo una herramienta escalable para la validación de objetivos y la reducción de riesgos mecanicistas en programas de desarrollo de fármacos enfocados en cardiología.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite la evaluación de hipótesis terapéuticas relacionadas con la seguridad y eficacia cardíaca mediante datos electrofisiológicos accesibles generados por el paciente.
- Valor operativo: Facilita la reducción del riesgo biológico al proporcionar métricas cuantitativas de ECG sincronizadas en el tiempo para estudios de interacción con el objetivo y modulación de vías.
Desarrollo de ensayos y cribado
- Valor científico: Prepara sistemas biológicos validados (seres humanos) para flujos de trabajo posteriores mediante el establecimiento de una adquisición fiable y reproducible de señales de ECG de tres derivaciones.
- Valor operativo: Aborda la estandarización y reproducibilidad del ensayo mediante protocolos definidos de contacto con la piel y clasificación de la calidad de la señal (moderada/buena) basada en la claridad del complejo QRS y la estabilidad de la línea isoeléctrica.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Valor científico: Analiza la relevancia clínica mediante la capacidad de detección de arritmias cardíacas e isquemia miocárdica, lo que permite alinear biomarcadores traslacionales en la farmacología de seguridad cardiovascular.
- Valor operativo: Describe una continuidad desde el descubrimiento hasta la validación preclínica al ofrecer un puente de monitoreo no invasivo y ambulatorio entre modelos in vitro/in vivo y la predicción de resultados clínicos.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
El método se encaja dentro del continuo de descubrimiento desde la validación del blanco hasta la identificación de compuestos prometedores, particularmente para indicaciones en cardiología donde la seguridad electrofisiológica es un criterio clave de avance o interrupción del desarrollo.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis y la aclaración de vías al permitir la medición de la actividad eléctrica cardíaca como lectura funcional de la modulación del objetivo.
- Tamizaje: Describe la preparación del ensayo mediante la colocación de electrodos guiada por protocolo (Einthoven I, II, III) y la grabación inmediata tras el ECG estándar para asegurar la comparabilidad.
- Análisis: Destaca las mediciones cuantitativas de variables dependientes (morfología del complejo QRS, clasificación de la calidad de la señal) que permiten a los equipos comparar condiciones y evaluar la variabilidad entre sujetos.
- Investigación Traducional: Conecta el método con la continuidad preclínica al permitir la correlación de características del ECG del reloj inteligente con los puntos de referencia estándar del ECG de 12 derivaciones, apoyando decisiones de avance ajustadas al riesgo.
- Reutilización Empresarial: Presenta el método como una capacidad reutilizable en diversas áreas terapéuticas que requieren monitoreo de seguridad cardíaca, reduciendo la dependencia de la recolección de ECG en centros especializados.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Confianza predictiva en la evaluación de seguridad cardíaca, reducción de ambigüedad mecanicista en la validación de dianas terapéuticas y apoyo al cribado fenotípico de riesgos electrofisiológicos.
- Valor operativo: Estandarización mediante protocolo supino en reposo, reproducibilidad en un 92 % de grabaciones de buena calidad en sujetos sanos y escalabilidad mediante el despliegue de dispositivos portátiles de consumo.
- Valor estratégico: Mejores decisiones de avance/no avance mediante detección temprana de isquemia/arritmia, eficiencia del capital al reducir la carga en los sitios clínicos y reducción del riesgo biológico en fases avanzadas en programas farmacológicos cardiovasculares.
- Impacto en la cartera: Priorización ajustada al riesgo basada en umbrales de calidad de la señal del ECG (por ejemplo, ≥10 complejos QRS libres de ruido para calidad buena) y decisiones de avance respaldadas por la precisión en la asignación de leads por cardiólogos con enmascaramiento (89/100 correctas en el ensayo).
Consideraciones de Implementación
- Conocimientos científicos especializados en electrofisiología y diseño de interfaces para sensores portátiles.
- Los requisitos de infraestructura instrumental y analítica incluyen un reloj inteligente con función de ECG, capacidad de exportación a PDF y calibradores analógicos o digitales para el análisis del complejo QRS.
- Los requisitos de estandarización entre equipos para la capacitación en la colocación de electrodos, particularmente para las derivaciones de Einthoven II y III debido a los desafíos asociados con su posición abdominal baja.
- Las consideraciones de adaptación en diferentes sistemas modelo se limitan a sujetos humanos debido a la dependencia de la interacción con el dispositivo dirigida por el paciente y al contacto con la piel.
- Las limitaciones prácticas incluyen dificultades para lograr un contacto óptimo con la piel en las derivaciones II y III, así como una precisión reducida en la asignación en sujetos estadísticamente mayores, a pesar de una buena calidad de señal.
