Enregistrement dirigé par le patient d'un électrocardiogramme bipolaire à trois plombs à l'aide d'une montre intelligente avec fonction ECG
11 décembre 2019
Nous décrivons un protocole pour l'enregistrement patient-dirigé d'un électrocardiogramme bipolaire de trois plomb par une montre intelligente qui fonctionne identiquement aux fils d'Einthoven des électrocardiogrammes standard. Cela permet aux patients d'enregistrer eux-mêmes des électrocardiogrammes immédiatement après l'apaisement des symptômes.
Ce protocole permet aux sujets propriétaires d’une montre intelligente avec fonction ECG d’enregistrer trois ECG de plomb de signal bipolaire comparables à Einthoven conduit un à trois à partir d’un ECG standard. Cette technique peut aider à détecter les arythmies cardiaques ou l’ischémie myocardique. Les sujets pourraient aider un médecin à identifier les anomalies ecg immédiatement après l’apparition des symptômes.
Cette méthode peut principalement être appliquée à tous les appareils d’enregistrement bipolaires ECG et montres intelligentes avec fonction ECG, à l’exception du protocole d’envoi pdf au médecin, qui est spécifique à l’application périphérique. Il est important que le sujet soit en mesure de générer un bon contact avec la peau, en particulier lors de l’enregistrement des pistes deux et trois. Il peut être difficile d’enregistrer Einthoven mène deux et trois parce que la montre doit être placé dans l’abdomen inférieur de l’individu.
Par conséquent, une position de repos est obligatoire. Sven Kaese, un collègue de notre département, démontrera la procédure. Pour enregistrer un ECG standard, utilisez un dispositif ECG commun et ajustez la vitesse de fonctionnement du papier à 50 millimètres par seconde.
Effectuez l’enregistrement après une période de repos de cinq minutes dans une position de supination. Placez les électrodes du bras droit et gauche près des épaules et les électrodes de la jambe droite et gauche près des chevilles. Placez ensuite les électrodes V1 et V2 dans le quatrième espace intercostal aux lignes parasternales droite et gauche respectivement.
Placez l’électrode V4 dans le cinquième espace intercostal à la ligne midclavicular et l’électrode V3 entre le V2 et le V4. Placez ensuite l’électrode V5 dans le cinquième espace intercostal à la ligne axillaire antérieure et l’électrode V6 à la ligne axillaire moyenne. Une fois que toutes les électrodes sont en place, enregistrez un ECG de plomb standard de 12 avec l’appareil ECG. Enregistrez la montre intelligente ECG immédiatement après l’enregistrement de l’ECG standard.
Activer l’application pour l’enregistrement ECG, qui enregistrera un ECG de 30 secondes après un contact cutané approprié avec la montre intelligente. Enregistrez einthoven un en plaçant le dos de la montre intelligente sur le poignet gauche et l’index droit sur la couronne. Ensuite, enregistrez Einthoven deux en le plaçant sur le bas-ventre gauche et l’index droit sur la couronne.
Enfin, enregistrez Einthoven trois dans la même position, mais avec l’index gauche sur la couronne. Assurez-vous que l’index droit et gauche ne communique pas avec la peau du poignet du bas-ventre et que le sujet ne bouge pas pendant l’enregistrement. Utilisez la fonction Envoyer le PDF à votre médecin pour créer un document PDF de chaque piste ECG smartwatch.
Ensuite, imprimez l’ECG numérique sur papier pour comparaison avec l’ECG standard. Classez tous les ECG smartwatch comme de qualité modérée si au moins trois complexes QRS consécutifs montrent une qualité de signal sans bruit et qu’il n’y a pas d’artefacts dans les lignes isoélectriques entre les complexes. Si cela est vrai pour 10 complexes QRS, classez l’ECG comme de bonne qualité.
Ensuite, effectuez une analyse statistique sur les ECG. Le protocole d’enregistrement smartwatch a été testé sur 100 sujets sains, qui ont tous géré la procédure d’enregistrement ECG après un court tutoriel. Sur le total des ECG enregistrés, 92 % étaient de bonne qualité de signal et 8 % de qualité de signal modérée.
Malgré les différentes vitesses d’écriture des courbes ECG standard et smartwatch, les morphologies des trois canaux étaient clairement identiques. Trois cardiologues aveuglés ont été invités à attribuer les ECG de montre intelligente aux fils correspondants d’Einthoven dans chaque sujet et tous les trois ont correctement assigné les ECGs de 89 participants. Toutes les erreurs d’affectation ont été faites dans les ECG avec la bonne qualité de signal, mais les erreurs se sont produites dans les sujets statistiquement plus âgés.
Lorsque vous essayez cette procédure, la chose la plus importante est d’effectuer des enregistrements dans des conditions de repos pour obtenir la meilleure qualité de signal ECG. Des enregistrements d’ECG de plomb de coffre peuvent également être enregistrés avec l’appareil mobile pour donner des informations supplémentaires de la paroi intérieure du ventricule gauche. Cette technique peut permettre la généralité du potentiel diagnostique dans un arrangement de patient pour des désordres cardiaques.
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Aperçu
Ce protocole permet aux patients d'enregistrer trois électrocardiogrammes bipolaires à l'aide d'une montre intelligente, fonctionnant de manière similaire aux dérivations standard d'Einthoven. Cette méthode permet un enregistrement immédiat de l'ECG après l'apparition des symptômes, facilitant ainsi la détection de troubles cardiaques.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Électrophysiologie
- Cardiologie
- Technologie portable
Contexte
- Les montres intelligentes dotées de capacités de surveillance électrocardiographique deviennent de plus en plus répandues.
- La détection précoce des arythmies cardiaques est cruciale pour l'évolution de l'état du patient.
- Les électrocardiogrammes traditionnels nécessitent un cadre clinique, ce qui limite l'accès immédiat des patients.
- Ce protocole vise à permettre aux patients de surveiller eux-mêmes leur santé cardiaque.
Objectif de l'étude
- Permettre aux patients d’enregistrer eux-mêmes des ECG.
- Faciliter l’identification immédiate des anomalies de l’ECG.
- Évaluer la faisabilité de l’utilisation de montres intelligentes pour l’enregistrement d’ECG.
Méthodes utilisées
- Utilisation d'une montre connectée dotée d'une fonction ECG.
- Enregistrement de trois dérivations bipolaires comparables aux dérivations d'Einthoven.
- Assurer un bon contact avec la peau pendant l'enregistrement.
- Protocole spécifique pour l'envoi des données ECG aux professionnels de santé.
Résultats principaux
- Les patients peuvent enregistrer avec succès des ECG comparables aux méthodes standard.
- La collecte immédiate des données facilite une intervention médicale rapide.
- Des difficultés ont été observées pour obtenir un positionnement adéquat des électrodes.
- Un potentiel d'application plus large sur divers appareils.
Conclusions
- Ce protocole améliore l'engagement des patients dans la surveillance de leur santé cardiaque.
- L'enregistrement de l'ECG au moyen d'une montre intelligente peut constituer un outil précieux en pratique clinique.
- Des études supplémentaires sont nécessaires pour optimiser les techniques de placement des électrodes.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
Ce protocole permet l'acquisition, dirigée par le patient, de données de cardiogramme bipolaire à trois dérivations à l'aide d'une technologie de montre intelligente largement disponible, comblant ainsi un vide critique dans la surveillance cardiaque en ambulatoire. En facilitant l'enregistrement immédiat déclenché par les symptômes, il soutient la détection précoce des arythmies et de l'ischémie myocardique, renforçant par là-même la fiabilité prédictive de l'évaluation du risque cardiovasculaire. L'approche s'inscrit dans les modèles d'essais cliniques décentralisés et la génération de données probantes issues de la pratique réelle, offrant un outil évolutif pour la validation ciblée et la réduction des risques mécanistiques dans les programmes de développement de médicaments axés sur la cardiologie.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Valeur scientifique : Permet d'interroger des hypothèses thérapeutiques liées à la sécurité cardiaque et à l'efficacité grâce à des données électrophysiologiques accessibles, générées par les patients.
- Valeur opérationnelle : Contribue à la réduction des risques biologiques en fournissant des paramètres quantitatifs d'ECG synchronisés dans le temps pour des études sur l'engagement de la cible et la modulation des voies.
Développement de criblages et de tests
- Valeur scientifique : Prépare des systèmes biologiques validés (sujets humains) pour des flux de travail en aval en établissant une acquisition fiable et reproductible du signal ECG à trois dérivations.
- Valeur opérationnelle : Assure la standardisation et la reproductibilité du test grâce à des protocoles définis de contact cutané et à une classification de la qualité du signal (moyenne/bonne) basée sur la clarté du complexe QRS et la stabilité de la ligne isoelectrique.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : Aborde la pertinence clinique grâce à la capacité de détection des arythmies cardiaques et de l'ischémie myocardique, permettant une corrélation translationnelle des biomarqueurs en pharmacologie de sécurité cardiovasculaire.
- Valeur opérationnelle : Décrit une continuité allant de la découverte à la validation préclinique en proposant un pont de surveillance non invasif et ambulatoire entre les modèles in vitro/in vivo et la prédiction des résultats cliniques.
Intégration des pipelines et des flux de travail
La méthode s'inscrit dans le continuum de découverte allant de la validation de la cible à l'identification de composés candidats, en particulier pour les indications en cardiologie où la sécurité électrophysiologique constitue un critère déterminant d'acceptation ou de rejet.
- Biologie de la découverte : Permet la vérification d'hypothèses et l'élucidation de voies biologiques en mesurant l'activité électrique cardiaque comme paramètre fonctionnel de la modulation d'une cible.
- Écrans : Décrit la préparation des tests grâce à un protocole standardisé de positionnement des électrodes (dérivations d’Einthoven I, II, III) et à l’enregistrement immédiat selon les normes de l’ECG, assurant ainsi la comparabilité des résultats.
- Analyse : Met en évidence des mesures quantitatives de variables dépendantes (morphologie du complexe QRS, classification de la qualité du signal) permettant aux équipes de comparer différentes conditions expérimentales et d’évaluer la variabilité interindividuelle.
- Recherche translationnelle : Assure la continuité entre les phases précliniques et cliniques en permettant de corréler les caractéristiques de l’ECG enregistré par montre connectée avec les références standard de l’ECG à 12 dérivations, facilitant ainsi des décisions d’orientation pondérées par le risque.
- Réutilisation institutionnelle : Présente cette méthode comme une capacité réutilisable dans divers domaines thérapeutiques nécessitant une surveillance de la sécurité cardiaque, réduisant ainsi la dépendance vis-à-vis des collectes d’ECG réalisées en centre spécialisé.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Confiance prédictive dans l'évaluation de la sécurité cardiaque, réduction de l'ambiguïté mécanistique lors de la validation des cibles et appui au criblage phénotypique des risques électrophysiologiques.
- Valeur opérationnelle : Standardisation grâce à un protocole de mesure en position assise puis couchée, reproductibilité sur 92 % des enregistrements de bonne qualité chez des sujets sains, et évolutivité assurée par le déploiement de dispositifs portables grand public.
- Valeur stratégique : Meilleures décisions de poursuite ou d'abandon grâce à une détection précoce de l'ischémie et des arythmies, efficacité accrue de l'utilisation des capitaux en réduisant la charge pour les sites cliniques, et diminution des risques biologiques tardifs dans les programmes de médicaments cardiovasculaires.
- Impact sur le portefeuille : Priorisation ajustée au risque fondée sur des seuils de qualité du signal ECG (par exemple, ≥10 complexes QRS sans bruit pour une qualité bonne) et décisions d'avancement guidées par la précision de l'attribution des dérivations par un cardiologue en aveugle (89 bonnes réponses sur 100 lors de l'essai).
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Expertise scientifique requise en électrophysiologie et en conception d'interfaces de capteurs portables.
- Les besoins en instrumentation et en infrastructure analytique comprennent une montre intelligente dotée d'une fonction ECG, d'une capacité d'exportation au format PDF, ainsi que des pieds à coulisse papier ou numériques pour l'analyse du complexe QRS.
- Des exigences de standardisation interéquipes pour la formation au positionnement des électrodes, en particulier pour les dérivations d'Einthoven II et III en raison des difficultés liées au positionnement abdominal inférieur.
- Les considérations d'adaptation entre différents systèmes modèles sont limitées aux sujets humains en raison de la dépendance à l'interaction dispositif-patient et au contact cutané.
- Les limitations pratiques incluent la difficulté à établir un contact cutané optimal pour les dérivations II et III, ainsi qu'une précision réduite dans l'attribution chez les sujets statistiquement plus âgés, malgré une bonne qualité du signal.
