ESC 2023丨唐都医院李妍教授团队：可穿戴设备用于房颤研究——RATE-AF研究

研究背景

ESC 2023丨RATE-AF

随着人工智能和电子信息技术的快速发展，各国大力发展可穿戴医疗设备产业。与之同时，可穿戴设备在医学领域的应用在全球范围内迅速扩展。近年来，能够实时评估生物信号数据的新设备和新功能不断涌现，可穿戴设备参与心血管的管理已成为必然。光电容积描记仪生成的脉搏波形（PPG）具有准确检测心房颤动发作的潜力，可能取代传统的诊断和长期监测方法。借助医疗穿戴设备进行远程心电采集，运用移动及互联网技术，通过手机将患者采集的心电数据上传到医院数据监测中心，借此打破时间、空间、地域上的限制，克服了常规心电图对一过性异常心电信号难以捕捉的不足。可实时监测发现各种心律失常，包括Ⅲ度房室传导阻滞，严重窦性停搏，持续性室速及无症状心律失常，还可对急性冠状动脉综合征做出初步诊断，指导患者药物治疗。使用此类设备可能产生的临床益处包括完善卒中预防策略，个性化房颤管理以及优化的医患关系。可以预见，可穿戴设备不仅在改变临床医生进行研究的方式，而且还在改变心血管疾病预防和治疗的未来。

心房颤动（房颤）是常见的心律失常，也是导致脑卒中发生的重要原因。既往对于房颤发生的检测主要依靠常规心电图和动态心电图检查，受到诸多限制。借助于最新的可穿戴设备和人工智能分析技术，我们得以对房颤的发生进行实时的监测，并对不同药物治疗方案治疗治疗房颤的效果进行更加精确细致的评价。发表在JAMA杂志的一项研究纳入了160例房颤患者，随机分组并分别给予小剂量地高辛或β受体阻滞剂进行治疗，研究结果指出，相比于β受体阻滞剂，小剂量地高辛显著降低了房颤患者心衰相关指标，提高了心脏功能（图1）。那么，应用最新的可穿戴设备监测技术，地高辛是否依然优于β受体阻滞剂？可穿戴设备是否能够监测活动强度对于心率变异性的影响？可穿戴设备的数据是否能够预测患者的临床预后呢？

图1. 关于小剂量地高辛和β受体阻滞剂治疗房颤的既往研究

研究设计及结果

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研究纳入了53例房颤患者，平均年龄76岁，其中40%是女性患者，使用可穿戴设备监测20周，记录了超过1.4亿次心率数据和2300万次活动数据，将这些数据收集至数据处理中心进行汇总分析（图2）。

图2. 研究设计和基本数据

结果显示，在20周监测期间，地高辛和β受体阻滞剂在控制心率方面未见显著差异，在综合了年龄和性别，对数据进行校正后，两种药物在心脏功能和心衰相关指标也未见显著差异（图3-4）。

图3. 20周监测期间心率控制数据

图4. 平均每周心率数据汇总

进一步纳入了活动强度进行综合分析，结果发现两种药物在不同活动强度下对心率的影响也无显著的统计学差异（图5）。具体地说，在每周运动步数小于1.5万步时，P值为0.48；在每周运动步数1.5-3万步时，P值为0.47；在每周运动步数大于3万步时，P值为0.97，均大于0.05，无显著统计学差异。

图5. 不同活动强度下两种药物的心率控制比较

进一步利用人工智能神经网络，对于采集的数据进行分析，预测患者预后（详细过程见图6）。

图6. 可穿戴设备联合人工智能神经网络数据分析

结果显示，可穿戴设备结合人工智能神经网络分析预测结果与经典的6分钟步行实验结合心电图预测效能相当（图7）。

图7. 可穿戴设备数据预测患者预后

以上研究结果表明，在不同活动强度下，小剂量地高辛对于房颤患者的心率控制、心脏功能指数改善以及临床预后的效果均不劣于β受体阻滞剂。可穿戴设备用于临床药物治疗效果的评估，显示出较好的可操作性和实用价值。

专家点评

ESC 2023丨RATE-AF

胡朗博士：心血管疾病、糖尿病等慢性疾病是全球国家面临的重要健康挑战。传统的健康监测通常需要使用专业设备或前往医疗机构，而可穿戴技术则能够将健康监测带入日常生活中。在上述分享的研究中，智能心率监测器可以对心血管疾病患者的心率进行实时监测，并在异常情况下及时预警。此外，智能血糖监测器可以帮助糖尿病患者实时掌握血糖水平，并进行个性化的用药建议。这些技术的应用能够帮助患者更好地管理慢性病，减少并发症的发生，提高生活质量。智能手表、智能手环等设备集成了多种传感器，能够实时监测用户的心率、血压、睡眠质量等关键指标。这种便捷性不仅方便了患者，也为医生提供了更全面的健康数据，有助于更精准的诊断和治疗。

李妍教授：可穿戴技术在健康领域的应用前景非常广阔。随着技术的不断进步，我们可以预见，可穿戴技术将会在多功能集成、人工智能与机器学习以及医疗融合方面获得长足发展。可穿戴技术与健康监测的结合，将会为我们的健康管理和临床药物疗效评估带来革命性的变化。它不仅让健康监测变得更加便捷和个性化，还将为医疗研究和慢性病管理等领域带来新的突破。然而，在推广应用可穿戴技术的过程中，我们也需要关注数据隐私和安全保护等问题，确保技术的可持续发展，为人类健康福祉作出更大的贡献。

点评专家

李妍 教授

现为空军军医大学唐都医院心血管内科主任，主任医师，博士生导师。陕西省科技创新团队牵头人，空军高层次科技人才，享受全军优秀人才岗位津贴。担任全军心血管分会常委、中国医师协会心血管分会委员，国家卫健委首批介入培训导师、陕西省心血管分会常委等，陕西省医师协会心血管分会副主委。陕西省瓣膜联盟副主席，陕西省心血管代谢联盟共同主席。欧洲心脏病学会、美国心脏学会、美国心血管造影及介入学会fellow（FESC，FACC，FSCAI）。全球ADR技术带教导师、左心耳封堵带教导师。临床经验丰富，擅长复杂危重冠心病、结构性心脏病介入治疗，率先开展多项临床新技术，荣获中华医学会首届中青年菁英奖（临床技术创新类）。主持国科基金面上课题5项，军队及省部级课题6项，国家支撑计划子课题一项。发表SCI及核心期刊论文100余篇。荣获中华医学会医学科学技术奖一等奖、军队医疗成果一等奖。荣获陕西省青年科技奖，荣立个人三等功1次，获陕西省三八红旗手称号。

胡朗 博士

空军军医大学唐都医院心血管内科主治医师、讲师，医学博士。担任团队基础-转化研究组长，主要从事细胞能量代谢、线粒体功能与心血管疾病相关基础和转化研究工作。以第一作者发表SCI论文6篇，总影响因子52.7，其中IF≥10分3篇。主持国自然基金1项，参与国自然基金面上项目5项。2020年获全军优秀硕士论文奖，2019年获中国医师协会心血管内科分会“步长杯”青年研究者大赛二等奖。

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