Summary
We beschrijven een protocol voor de patiëntgerichte registratie van een drie lead bipolaire elektrocardiogram door een SmartWatch die identiek functioneert met de Einthoven leads van standaard elektrocardiogrammen. Hierdoor kunnen patiënten direct na het begin van de symptomen elektrocardiogrammen op zichzelf opnemen.
Abstract
Hartritmestoornissen en hart-en vaatziekten vormen een groot volksgezondheidsprobleem in de ontwikkelde landen. Een belangrijk doel in de preventieve geneeskunde is de afname van cardiovasculair overlijden door vroegtijdige opsporing van atriumfibrillatie (AF), die een beroerte kan veroorzaken, of vroegtijdige opsporing van levensbedreigende myocardiale ischemie in acuut coronair syndroom. Detectie van aritmie is vaak uitdagend als symptomen optreden wanneer patiënten geen kans hebben op een onmiddellijk elektrocardiogram (ECG) diagnostische test, of als de observatieperiode kort is of een onmiddellijk bezoek aan hun arts niet mogelijk is. Smartwatches en andere draagbare apparaten zijn in staat om een enkele lead ECG opname op te nemen, maar een enkele lead ECG is vaak niet voldoende voor de diagnose van cardiovasculaire aandoeningen. Zelfs de diagnose van AF kan moeilijk zijn met alleen informatie van een enkele lead bipolaire ECG. Sommige slimme apparaten gebruiken photoplethysmografie voor het opsporen van hartritme, maar deze techniek kan alleen indirecte hints van het onderliggende hartritme geven, is gevoelig voor interferenties en kan niet worden gebruikt voor de detectie van myocardiale ischemie. Een drie-lead bipolaire ECG zoals de Einthoven leads gebruikt in reguliere Ecg's kunnen nuttige informatie over aritmie detectie of zelfs de diagnose van andere cardiovasculaire aandoeningen zoals ischemie toe te voegen. Daarom beschrijven we een protocol voor de patiëntgerichte opname van een Einthoven drie-lead ECG met behulp van een SmartWatch.
Introduction
Smartwatches of andere zogenaamde "wearable devices" tonen toenemende populariteit en een steil stijgend dagelijks gebruik in westerse landen. Bijna 80% van de VS-Amerikanen bezitten een smartphone en meer dan 10% hebben een SmartWatch1. Als gevolg van een photoplethysmographic sensor met behulp van LED-licht en fotodiodes, sommige smartwatches kunnen opnemen Pulse frequentie en onregelmatigheden1. Deze functie maakt de detectie van aritma's, vooral af, met hoge diagnostische nauwkeurigheid2,3. Voor de authentieke detectie van ECG aritmie zijn draagbare, handheld en wearable ECG-apparaten ontwikkeld om smartphone-Ondersteunde ECG-opnames mogelijk te maken. Niettemin, deze apparaten kunnen patiënt geactiveerde opname van elektrocardiogrammen alleen als de patiënten ' compliance voor het dragen van het ECG-apparaat is extreem hoog4,5,6,7.
Zo is het optimale hulpmiddel voor het medisch toezicht van een patiënt een slim apparaat voor dagelijks gebruik. Sommige smartwatches van de laatste generatie maken een single-lead ECG-opname mogelijk vergelijkbaar met bipolaire lead Einthoven I vanuit een standaard 12-kanaals ECG met behulp van de achterzijde van het horloge als de positieve en de kroon als de negatieve elektrode8. De ECG-opname wordt door de patiënt gecontroleerd en geactiveerd als zich symptomen voordoen. Daarna maakt een applicatie een PDF-document voor verdere analyse door een zorgverlener. Niettemin, met behulp van slechts een enkele lead ECG voor discriminatie van P-golven voor de diagnose van sinusritme is soms onvoldoende9 voor detectie van de P-golf en vaak meerdere ECG-leads vereist5. Bovendien is Multi-Channel ECG-opname verplicht voor de diagnose van de meest acute of chronische structurele hartziekten zoals myocardinfarct (MI), longembolie, of tekenen van acuut hartfalen.
Meer dan 100 jaar geleden ontwikkelde Einthoven een methode voor het opnemen van een bipolaire driekanaals ECG10. Deze drie-kanaals ECG biedt de mogelijkheid om te identificeren van de elektrische hart-as en eventueel de myocardiale ischemie ook, vooral in inferieure gebieden van het myocardium11. Daarom, in de klinische dagelijkse praktijk bipolaire Einthoven leidt I-III zijn essentiële onderdelen van de 12-lead ECG en inschakelen hartritme bepaling of detectie van myocardiale ischemie.
Vroegtijdige diagnose en vooral vroegtijdige behandeling van myocardinfarct is in de afgelopen decennia aanzienlijk verbeterd. Niettemin, vooral vroeg na het begin van de symptomen, aarzelen veel patiënten om contact op te nemen met professionele hulp. Dus, eerste medisch contact en initiatie van adequate behandeling is vaak vertraagd12. Registratie en overdracht van een patiënt gericht ECG vroeg na het begin van de symptomen kan een specifieke behandeling versnellen en dus een betere uitkomst van de patiënt7mogelijk maken. Tot nu toe, ischemie detectie door slimme apparaten is beperkt, omdat voornamelijk single-lood (Einthoven I), of zoals in onze studie, maximale drie-lead (Einthoven I-III) Ecg's kunnen worden opgenomen, die alleen een beperkt gebied van het myocardium vertegenwoordigen.
Verschillende studies gebruikten patiëntgerichte apparaten zoals draagbare ECG-recorders, smartphones, en zeer recent smartwatches, voor detectie van af bij hartpatiënten1,2,5,9. De Apple Heart Study en het horloge af trial gebruikten de photoplethysmographic LED-lichtsensor van de Smartwatch voor detectie van een onregelmatige of variabele puls, die correleert met aritmie zoals af1,2. Onvoldoende signaalkwaliteit was de beperkende factor in deze onderzoeken, wat leidde tot een hoge dropout rate2. Een andere SmartWatch trial gebruikt fotoplethysmografie voor af-detectie, maar toonde ook verminderde diagnostische nauwkeurigheid in vergelijking met reguliere ECGs13.
De detectie van af door de registratie van onregelmatigheden in de puls is de beperkende factor van photoplethysmography, omdat heartbeat-variabele als gevolg van extrasystolen of sinus aritmie kan ook leiden tot onregelmatigheden in de puls. Dus, opname van een ECG door een smartphone of SmartWatch kan verhogen de gevoeligheid en specificiteit van aritmie detectie. Verschillende smartphone-compatibele apparaten kunnen een bipolaire single-lead ECG simuleren Einthoven lood I5,9opnemen. In een studie werd een bipolaire smartphone-ECG-apparaat gebruikt voor de AF-screening9. In dit proces, een kleine spanning van P golven in lood ik leidde tot onjuiste AF bepaling, een beperking wanneer slechts een single-lood ECG beschikbaar9. ECG-apparaten voor AF-screening werden ook getest in gehospitaliseerde patiënten op cardio Logic en geriatrische afdelingen5. De diagnostische nauwkeurigheid van de geautomatiseerde algoritmen was slechts suboptimaal en extra 12-lead Ecg's waren vaak verplicht. De meeste van deze apparaten hebben de beperking van slechts één ECG lead opname (Einthoven I), die niet altijd voldoende is om te zorgen voor aritmie of repolarisatie detectie.
Slechts één kleine case serie van vijf patiënten toonde aan dat een conventioneel 12-lead ECG kan worden opgenoemd door een conventioneel bipolaire Smartphone-apparaat na modificatie voor unipolaire lead opnames met ECG tabs en draden met alligator clips4. Ze toonden ECG-opnames met een goede signaalkwaliteit, maar de beperkende factor is de noodzaak van apparaatmodificaties die de patiëntgerichte Self-ECG-opname compliceert.
Daarentegen voerden we de eerste studie uit voor het opnemen van een ECG met een SmartWatch met de drie bipolaire Einthoven leads als een proof of concept bij gezonde proefpersonen. We konden een hoge graad van consistentie tonen tussen de SmartWatch-leads en de Einthoven leidt vanaf een standaard ECG met behulp van het volgende eenvoudige protocol.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Deze studie werd uitgevoerd volgens de verklaringen van Helsinki en goedgekeurd door de ethische commissie van de aerztekammer Westfalen-Lippe (referentienummer 2019-456).
1. studie
- Instrueer onderwerpen over het gebruik van de Smartwatch voor de juiste ECG-opname.
2. opname van een standaard 12-lead ECG door een gemeenschappelijk apparaat
- Gebruik een gemeenschappelijk ECG-apparaat voor standaard ECG-opname.
- Stel de papier snelheid in op 50 mm/s.
- Voer de ECG-opname na een rustperiode van 5 minuten in rugligging.
- Plaats de rechter arm-elektrode in de buurt van de rechter schouder.
- Plaats de linker arm-elektrode in de buurt van de linker schouder.
- Plaats de rechterbeen elektrode in de buurt van de rechter enkel.
- Plaats de linker poot elektrode in de buurt van de linker enkel.
- Plaats de V1-elektrode in de Vierde intercostale ruimte op de rechter parasternal-lijn.
- Plaats de v2-elektrode in de Vierde intercostale ruimte aan de linker parasternal-lijn.
- Plaats de V3-elektrode tussen v2 en v4.
- Plaats de v4-elektrode in de vijfde intercostale ruimte op de midclaviculaire lijn.
- Plaats de V5-elektrode in de vijfde intercostale ruimte op de anterieure axillaire lijn.
- Plaats de V6-elektrode in de vijfde intercostale ruimte aan de mid-axillaire lijn.
- Neem een standaard ECG met 12 leads op met het standaard ECG-apparaat.
Opmerking: de patiënt mag niet bewegen tijdens de ECG-opname om ECG-artefacten te voorkomen.
3. opname van Einthoven leidt I-III door een SmartWatch met ECG-functie
- Record SmartWatch ECGs direct na het opnemen van de standaard Ecg's.
- Schakel de toepassing van de SmartWatch in voor ECG-opnames. Een 30 s ECG wordt direct opgenomen na het juiste huidcontact met de SmartWatch.
- Neem Einthoven I op door de achterkant van de SmartWatch op de linker pols en de rechter wijsvinger op de kroon te plaatsen (Figuur 1A).
- Record Einthoven II door het plaatsen van de achterkant van de SmartWatch op de linker onderbuik en de rechter wijsvinger op de kroon (Figuur 1B).
- Record Einthoven III door het plaatsen van de achterkant van de SmartWatch op de linker onderbuik en de linker wijsvinger op de kroon (Figuur 1C).
Let op: de rechter-en linker wijsvinger mag geen contact met de huid van de linker pols of linker onderbuik voor adequate ECG-opname. De patiënt mag niet bewegen tijdens de ECG-opname om ECG-artefacten te voorkomen.
4. analyse van de Ecg's
- Opgenomen SmartWatch-Ecg's worden digitaal opgeslagen via de smartphone-app.
- Gebruik de functie ' PDF naar uw dokter verzenden ' om een PDF-document te maken van elke SmartWatch ECG-lead. Print de digitale SmartWatch ECG op papier voor vergelijking met de standaard ECG op gedrukt papier.
- Classificeer alle opgenomen SmartWatch-ecg's met een gematigde signaalkwaliteit als ten minste drie opeenvolgende QRS-complexen ruisvrije signaalkwaliteit vertonen en er geen artefacten zijn in de ISO-lijnen tussen QRS-complexen.
- Classificeer SmartWatch-ecg's met een goede signaalkwaliteit als ten minste tien QRS-complexen ruisvrije signaalkwaliteit vertonen en er geen artefacten zijn in ISO-lijnen tussen QRS-complexen.
5. statistische analyse
- Voer statistische analyses uit met behulp van IBM SPSS-statistieken.
Opmerking: Categorische variabelen worden weergegeven als absolute getallen en percentages. Continue variabelen worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie. Verschillen in metrische uitkomst variabelen werden beoordeeld met één manier herhaalde variantieanalyse (ANOVA) en gekoppelde t-toets. In het geval van binaire variabelen werd de χ2-test gebruikt.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
In een cohort van 100 gezonde proefpersonen (66 vrouwelijk) onderzochten we de haalbaarheid van ons SmartWatch-opname protocol. De kenmerken van de proefpersonen worden weergegeven in tabel 1. Na een korte tutorial beheerde alle vrijwilligers de ECG-opnameprocedure met de SmartWatch. Alle 300 SmartWatch Ecg's waren bruikbaar voor verdere analyse met ten minste adequate signaalkwaliteit voor diagnostische doeleinden. Van de totale Ecg's, 277 (92%) waren van goede kwaliteit en 23 (8%) van matige signaalkwaliteit. Drie geblindeerde cardiologen werden gevraagd om de SmartWatch-Ecg's toe te wijzen aan de corresponderende Einthoven-leads in elk onderwerp. Ze correct toegewezen 278 (93%) SmartWatch Ecg's naar de corresponderende Einthoven lood I, II en III van het 12-lead ECG (bereik van 93% – 97%). Alle geblindeerde cardiologen toegewezen de Ecg's van 89 deelnemers (89%) correct naar de bijbehorende Einthoven-leads. Een vergelijking van de enkelvoudige leads naar de corresponderende Einthoven-leads wordt weergegeven in Figuur 2. Toewijzingsfouten traden op bij 11 vrijwilligers. In vijf van deze onderwerpen meer dan één cardioloog toegewezen de single-lood Ecg's ten onrechte aan de overeenkomstige Einthoven leads. Fleiss Kappa analyse toonde matige interrater betrouwbaarheid (Kappa = 0,437; p < 0,001). De correlatiecoëfficiënt van de intraclass was 0,703. Alle toewijzingsfouten werden gemaakt bij personen met vergelijkbare amplituden en morfologieën in de twee SmartWatch-Ecg's of de corresponderende standaard ECG-kabels. Ten minste één ECG-lood werd correct toegewezen in alle deelnemers door alle cardiologen. Alle toewijzingsfouten werden gemaakt in de Ecg's met een goede signaalkwaliteit. Er was dus geen correlatie tussen de kwaliteit van de ECG-opnames en de juiste toewijzing. Toewijzingsfouten traden op bij statistisch oudere proefpersonen (46 ± 10 vs. 37 ± 11 jaar; gemiddelde ± SD). Er is geen andere onderwerpparameter vermeld in tabel 1 is gekoppeld aan een onjuiste toewijzing.
Afbeelding 1: opname posities van de Smartwatch voor de drie Einthoven-leads. A) opname van Einthoven lood I tussen de pols van de linker arm en de rechter wijsvinger. B) opname van Einthoven lood II tussen de linker onderste buikstreek en de rechter wijsvinger. (C) opname van Einthoven lood III tussen de linker onderste buikstreek en de linker wijsvinger. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 2: vergelijking van een typisch standaard ECG met Einthoven I – III-leads (zwarte ECG-curven) naar de SmartWatch-Ecg's (rode ECG-curven). Ondanks een andere schrijfsnelheid van 50 mm/s van de zwarte ECG curves van de standaard ECG en 25 mm/s van de rode ECG curves van de SmartWatch ECGs, zijn de morfologieën van de drie kanalen duidelijk identiek. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
| Alle | Mannelijke | Vrouwelijke | P | |
| Afmetingen (cm) | 171 ± 19 | 176 ± 32 | 169 ± 6 | 0,053 |
| Gewicht (kg) | 74 ± 14 | 83 ± 14 | 69 ± 11 | < 0,001 |
| BSA (m2) | 1.86 ± 0.26 | 1,98 ± 0,36 | 1,79 ± 0,15 | 0,001 |
| BMI (kg/m2) | 24.5 ± 4,1 | 25.0 ± 4,0 | 24,3 ± 4.1 | 0,396 |
| Leeftijd (jaren) | 38 ± 12 | 38 ± 10 | 38 ± 13 | 0,933 |
| QRS-as (°) | 51 ± 31 | 42 ± 35 | 56 ± 29 | 0,040 |
| HR 12 lead ECG (BPM) | 71 ± 12 | 72 ± 11 | 70 ± 13 | 0,420 |
| HR lead I (BPM) | 71 ± 11 | 72 ± 9 | 70 ± 11 | 0,301 |
| HR lead II (BPM) | 72 ± 11 | 73 ± 10 | 71 ± 11 | 0,372 |
| HR lead III (BPM) | 72 ± 11 | 74 ± 10 | 70 ± 11 | 0,096 |
Tabel 1: kenmerken van het onderwerp. BSA = lichaamsoppervlak; BMI = body mass index; HR = hartslag; lood I = Einthoven lood I; lood II = Einthoven lood II; lood III = Einthoven lood III.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Slimme apparaten zoals smartphones en smartwatches worden steeds vaker gebruikt in het dagelijks leven en medische zorg1. Deze nieuwe apparaten en apps kunnen een aanzienlijke invloed hebben op de gezondheidsbewustzijn van de bevolking, maar hun effectieve gebruik moet worden getest in studies8. Onze groep was de eerste die deze methode van single-lead ECG-opnames, overeenkomend met de conventionele Einthoven ECG-leads I-III, met behulp van een SmartWatch14heeft ontwikkeld.
Een belangrijk onderdeel in het protocol voor patiëntgerichte ECG-opname is voldoende instructie over het gebruik van de SmartWatch en de bijbehorende app. patiënten moeten worden geïnstrueerd waar ze de achterkant van het horloge op de pols van de linker arm of linker onderbuik en de wijsvinger van de linker-of rechterhand op de kroon van de smartwatch te plaatsen. Voor optimalisatie van SmartWatch ECG kwaliteit, de gebruiker moet worden geadviseerd om niet te bewegen tijdens ECG-opname om te voorkomen dat ECG-artefacten. Verder moet de wijsvinger geen contact met de pols of buik. Bovendien moet de SmartWatch ECG-opname worden uitgevoerd in een liggende positie, vergelijkbaar met standaard ECG-opnames. Als patiënten onvoldoende ECG-kwaliteit van het opgenomen ECG als gevolg van artefacten detecteren, optimalisatie van de huidcontact kan de signaalkwaliteit verbeteren. Na een korte tutorial, al onze 100 deelnemers waren in staat om de drie-lead ECG opnames uit te voeren op hun eigen door het positioneren van de SmartWatch in de vereiste posities. Daarom kan een breder gebruik van een Smartwatch voor patiëntgerichte, drie-lead ECG-opname mogelijk zijn in de populatie in het algemeen na een korte tutorial. Deze training kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door een korte videoclip of geïllustreerde handleiding. Ons studie cohort was van middelbare leeftijd en kan meer vertrouwd zijn met slimme apparaten dan oudere onderwerpen. Daarom kan in een cohort van oudere patiënten een geschikt gebruik van een Smartwatch voor ECG-opnames lastig zijn als gevolg van moeilijkheden bij het gebruik van het apparaat of de app, de verschillende positionering van de SmartWatch en een potentieel onvermogen om nog steeds in rugligging te liggen als gevolg van comorbiditeiten zoals de ziekte van Parkinson. Een recente studie vergeleek twee handheld ECG-apparaten en toonde aan dat ongeveer 7% van de cardiologie patiënten en 21,4% van de geriatrische patiënten niet het juiste gebruik van het apparaat5.
De kwaliteit van alle opgenomen SmartWatch Ecg's was voldoende voor verdere evaluatie. Goede signaalkwaliteit werd gevonden in 92% en matige signaalkwaliteit in 8% van SmartWatch ECGs. Van onze SmartWatch ECGs, werd 93% correct toegewezen aan de corresponderende Einthoven leads I-III uit 12-kanaals standaard Ecg's door alle geblindeerde cardiologen. Morfologische en kwantitatieve ECG-parameters zoals P Wave, QRS complex en T Wave van de SmartWatch-opnames waren zeer vergelijkbaar met de corresponderende standaard ECG-kabels. Toewijzingsfouten traden op bij oudere proefpersonen, maar fysiofiele parameters en fysieke aspecten zoals seks of elektrische hart-as beïnvloedten de juiste ECG-toewijzing niet. Bij oudere patiënten waren toewijzingsfouten niet te wijten aan onvoldoende signaalkwaliteit, maar werden ze veroorzaakt door vergelijkbare ECG-morfologieën in twee van de drie leads.
Een beperking van de technologie en het protocol gebruikt onze studie is dat verschillende stappen nodig zijn voor het opnemen van een drie-lead SmartWatch ECG. De complexiteit van het positioneren van de SmartWatch en rechter-of linker wijsvinger op het horloge, evenals de juiste toepassing van de vereiste app kan wijdverbreid gebruik in de algemene populatie belemmeren. Verder vereist de SmartWatch die in onze studie wordt gebruikt ook het gebruik van een smartphone van hetzelfde bedrijf. Deze SmartWatch kan dus niet worden gebruikt in combinatie met andere in de handel verkrijgbare smartphones of Smart Devices.
Een beperking van ons protocol is dat we alleen een visuele vergelijking hebben uitgevoerd van de opgenomen SmartWatch-leads met de standaard Ecg's. Tot nu hebben we geen computergebaseerd algoritme ontwikkeld voor de vergelijking van de bipolaire Ecg's van de SmartWatch met de standaard Einthoven-leads die zijn opgenomen met een standaard ECG-apparaat. Tot nu toe konden we alleen Einthoven leads I-III opnemen met de SmartWatch. Als gevolg hiervan konden we alleen Ecg's opnemen van een beperkt gebied van het hart dat het inferolaterale myocardium omvat. Daarnaast hebben we geen metingen uitgevoerd bij patiënten met hartziekten. Het gebruik van door de patiënt geleide SmartWatch ECG-opnames in de bredere populatie kan de diagnose van acute hartziekten verbeteren en versnellen en de duur ervan verkorten tot medisch contact. Van notitie, gebruikers en patiënten moeten eraan worden herinnerd dat SmartWatch ECG opname geen vervanging van een standaard 12-lead ECG tijdens een bezoek van een arts.
Een voordeel van de SmartWatch is dat patiënten met gedocumenteerde of veronderstelde AF ze in het dagelijks leven kunnen dragen. Andere slimme apparaten voor bipolaire ECG-opname moeten naast een smartphone worden vervoerd, wat het bredere gebruik ervan in de populatie kan beperken. Multi-Channel SmartWatch ECG-opname kan het monitoren van hartritme bij patiënten optimaliseren als de P-golven niet voldoende kunnen worden gedetecteerd in lood I. brede uitrol van smartwatches voor AF-detectie kan de medische behandeling voor deze groep patiënten verbeteren, omdat 25% van alle beroertes wordt veroorzaakt door AF, wat de meest frequente ritme stoornis is in westerse populaties1. Verder zijn veel individuen onbewust in gevaar: in 18% van de AF-gerelateerde beroertes werd AF voor het eerst gediagnosticeerd na de beroerte1.
Recente studies1,2 toonden een goede nauwkeurigheid aan van SmartWatch af Detection op basis van photoplethysmography. De Apple Heart Study opgenomen Pulse stoornissen door SmartWatch fotoplethysmografie als surrogaat marker voor de detectie van af1. De auteurs toonden aan dat de SmartWatch op betrouwbare wijze pulsstoornissen opnam voor het ontmaskeren van asymptomatische af1,9. Het horloge af trial gebruikte ook een SmartWatch met fotoplethysmografie voor af detectie2. Deze studie toonde ook een zeer hoge nauwkeurigheid voor AF-detectie door een SmartWatch2. Een beperking van het gebruikte algoritme was echter een hoog uitvalpercentage als gevolg van beperkte signaalkwaliteit2. Een aanvullend onderzoek met de SmartWatch fotoplethysmografie-techniek bevestigde de mogelijkheid om af te nemen, maar toonde ook een verminderde kwaliteit van af-detectie in vergelijking met een standaard ECG-apparaat13. Een belangrijke beperking van de toegepaste photoplethysmografie in deze onderzoeken is dat pulsonregelmatigheden worden gebruikt als surrogaat marker voor AF-detectie. Cardiale extrasystolen kunnen ook leiden tot pulsstoornissen, die verkeerd kunnen worden geïnterpreteerd als af en daarom adequate af-detectie belemmeren. Daarom kan de techniek van SmartWatch bipolaire ECG opname de nauwkeurigheid van de detectie van hartritmestoornissen in vergelijking met de SmartWatch fotoplethysmografie techniek verbeteren. Deze echte single-lead ECG-opnames kunnen worden uitgevoerd door verschillende handheld elektrocardiogram apparaten als extra hulpmiddelen voor smartphones. Een van deze apparaten kan Einthoven lead I opnemen en toonde een hoge gevoeligheid en specificiteit voor AF-detectie in op de community gebaseerde AF-screening9. Onjuiste positieve AF-detectie werd veroorzaakt door een gereduceerde P-golf spanning in de enige beschikbare lood Einthoven I9. Een aanvullend onderzoek bestudeerde verschillende One-lead ECG handheldapparaten voor de screening van AF bij cardio Logic en geriatrische patiënten in ziekenhuis eenheden5. Deze proef bood beperkte diagnostische nauwkeurigheid van de apparaatalgoritmen en dat aanvullende 12-lead ECG-opnames moesten worden uitgevoerd om de diagnostische nauwkeurigheid te verhogen. Een beperking van de One-lead ECG-apparaten is dat alleen Einthoven lood ik kan worden toegepast, wat voldoende P Wave detectie belemmert. Verder worden deze apparaten gebruikt als een extra hulpmiddel voor een smartphone, die breder gebruik in de populatie kan beperken, omdat de gebruiker het ECG-apparaat naast de smartphone moet dragen.
Een voordeel van de smartwatches is dat ze worden gedragen als een normaal horloge, wat nuttig kan zijn bij het integreren van deze apparaten in het dagelijks leven. Dit kan bijdragen aan een breder gebruik van deze smartwatches in de populatie, die de door de patiënt geleide ECG-opname kunnen verhogen. Vergeleken met de photoplethysmografie van de oudere smartwatches en de single-lead ECG-apparaten voor smartphones, echte bipolaire drie-lead ECG-opname door de SmartWatch in onze studie kan verbetering van de detectie van cardiale aritmieën en myocardiale ischemie als meer ECG-gegevens beschikbaar zijn. Ons SmartWatch ECG-protocol kan de patiëntgerichte AF-detectie verbeteren en daarom de orale antistollingsbehandeling van deze patiënten optimaliseren, wat op zijn beurt AF-gerelateerde slag snelheden kan verminderen. Bovendien kunnen SmartWatch ECG-opnames de vroegtijdige opsporing van myocardiale ischemie door de patiënten zelf optimaliseren, wat kan leiden tot een betere initiatie van adequate behandeling en uitkomst in myocardinfarct15. Studies tonen aan dat 75% van de MI-patiënten meer dan een uur na het begin van de symptomen contact opnemen met medische hulpdiensten12. Studies toonden aan dat een vertraging tussen symptoom aanvang en medisch contact optrad omdat patiënten niet erkennen dat de symptomen werden veroorzaakt door een hartziekte of geloofden dat de symptomen onschadelijk waren12. In deze subgroep van MI-patiënten kan het gebruik van SmartWatch ECG-opname door de patiënten zelf bijdragen tot een eerdere opsporing van myocardiale ischemie en de tijd verminderen die patiënten nemen om medisch contact te initiëren, waarna de behandeling en het resultaat van MI worden verbeterd.
Omdat onze studie de haalbaarheid evalueerde van het opnemen van een drie-lead SmartWatch ECG bij gezonde proefpersonen, moeten verdere studies de haalbaarheid van SmartWatch ECG-opnames bij patiënten met hartaandoeningen evalueren. Deze onderzoeken moeten nagaan of de drie-lead SmartWatch ECG-opnames (Einthoven I-III) daadwerkelijk de detectie van hartritmestoornissen verbeteren in vergelijking met een single-lead ECG-opname (Einthoven I) en een 12-lead ECG van een standaardapparaat. De vergelijking van de diagnostische nauwkeurigheid van de drie-lead SmartWatch ECG-opnames moet worden uitgevoerd bij patiënten met AF, atriale flutter en premature Supraventriculaire contracties.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Dit onderzoek ontving geen externe financiering. Wij danken Lisa Tiedemann, Ester Krist en Tobias Anke voor technische ondersteuning.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Apple Watch Series 4 | Apple | Smartwatch with bipolar ECG function | |
| IBM SPSS Statistics | IBM | version 25 for Mac | |
| MAC 5500 | GE Healthcare | Standard 12 channel ECG device |
References
- Turakhia, M. P., et al. Rationale and design of a large-scale, app-based study to identify cardiac arrhythmias using a smartwatch: The Apple Heart Study. American Heart Journal. 207, 66-75 (2019).
- Dorr, M., et al. The WATCH AF Trial: SmartWATCHes for Detection of Atrial Fibrillation. JACC Clinical Electrophysiology. 5 (2), 199-208 (2019).
- Hochstadt, A., et al. Continuous heart rate monitoring for automatic detection of atrial fibrillation with novel bio-sensing technology. Journal of Electrocardiology. 52, 23-27 (2019).
- Baquero, G. A., Banchs, J. E., Ahmed, S., Naccarelli, G. V., Luck, J. C. Surface 12 lead electrocardiogram recordings using smart phone technology. Journal of Electrocardiology. 48 (1), 1-7 (2015).
- Desteghe, L., et al. Performance of handheld electrocardiogram devices to detect atrial fibrillation in a cardiology and geriatric ward setting. Europace. 19 (1), 29-39 (2017).
- Samol, A., et al. Prevalence of unknown atrial fibrillation in patients with risk factors. Europace. 15 (5), 657-662 (2013).
- Nigolian, A., Dayal, N., Nigolian, H., Stettler, C., Burri, H. Diagnostic accuracy of multi-lead ECGs obtained using a pocket-sized bipolar handheld event recorder. Journal of Electrocardiology. 51 (2), 278-281 (2018).
- Foster, K. R., Torous, J. The Opportunity and Obstacles for Smartwatches and Wearable Sensors. IEEE Pulse. 10 (1), 22-25 (2019).
- Lau, J. K., et al. iPhone ECG application for community screening to detect silent atrial fibrillation: a novel technology to prevent stroke. International Journal of Cardiology. 165 (1), 193-194 (2013).
- Einthoven, W., Fahr, G., De Waart, A. On the direction and manifest size of the variations of potential in the human heart and on the influence of the position of the heart on the form of the electrocardiogram. American Heart Journal. 40 (2), 163-211 (1950).
- Burch, G. E.
- Leslie, W. S., Urie, A., Hooper, J., Morrison, C. E. Delay in calling for help during myocardial infarction: reasons for the delay and subsequent pattern of accessing care. Heart. 84 (2), 137-141 (2000).
- Tison, G. H., et al. Passive Detection of Atrial Fibrillation Using a Commercially Available Smartwatch. JAMA Cardiology. 3 (5), 409-416 (2018).
- Samol, A., et al. Recording of Bipolar Multichannel ECGs by a Smartwatch: Modern ECG Diagnostic 100 Years after Einthoven. Sensors (Basel). 19 (13), (2019).
- Avila, C. O. Novel Use of Apple Watch 4 to Obtain 3-Lead Electrocardiogram and Detect Cardiac Ischemia. Permanente Journal. 23, (2019).
