周寧天，王俊宏，尹 珺

心律失常是主要的健康負擔(dān)之一[1]。心律失常及其并發(fā)癥如心力衰竭、心臟性猝死、血栓及腦卒中等的致殘率、致死率及相關(guān)醫(yī)療負擔(dān)都很高，但由于其癥狀的隱匿性，知曉率并不高[2-5]。傳統(tǒng)多導(dǎo)聯(lián)心電圖不便于攜帶，不便于病人長時間使用[6]。由于社區(qū)居民人數(shù)眾多、工作量大，缺乏有效采集工具及專業(yè)讀圖人員，人群心律失常的篩查難以進行?，F(xiàn)有研究表明，單導(dǎo)聯(lián)智能心電圖檢測自動讀圖與常規(guī)多導(dǎo)聯(lián)動態(tài)心電圖檢測篩查心律失常的效果差異無統(tǒng)計學(xué)意義[7]。因此，本研究將通過一款單導(dǎo)聯(lián)智能動態(tài)心電圖檢測儀對社區(qū)居民進行心律失常篩查并分析其結(jié)果。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2020年1月5日—2020年7月30日江蘇省人民醫(yī)院、江蘇省婦幼保健院下轄社區(qū)居民5 103名，排除冠心病、惡性心律失常、腦梗死、胸廓畸形等。其中，男2 401名，女2 697名，未登記5名。20歲以下26名，年齡(17.6±1.7)歲；20～29歲582名，年齡(26.6±1.3)歲；30～39歲1 061名，年齡(34.4±2.3)歲；40～49歲1 105名，年齡(45.2±1.1)歲；50～59歲1 463名，年齡(56.4±1.8)歲；60～69歲692名，年齡(66.3±2.7)歲；70～79歲143名，年齡(73.1±1.4)歲；80歲及以上25名，年齡(83.2±3.1)歲。6名未登記年齡。研究對象均知情，自愿參加本研究，并完成滿意度調(diào)查問卷。

1.2 研究設(shè)備 采用南京數(shù)維康信息科技有限公司智能單導(dǎo)聯(lián)動態(tài)心電檢測儀SWK801，設(shè)備及電極貼于胸骨角左緣2.5 cm及第4肋間左鎖骨中線位置，以藍牙傳導(dǎo)方式上傳至手機應(yīng)用端，同步記錄心電圖波形(見圖1)，連續(xù)記錄2 h，程序后臺分析識別并自動行心電圖結(jié)果判讀。為了實現(xiàn)快速識別與檢測，該設(shè)備基于MIT公開的心電數(shù)據(jù)庫及自有知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)分析庫進行訓(xùn)練和檢測。其中，智能算法使用RR間期熵和P峰交叉熵聯(lián)合計算。

圖1 波形記錄

2 結(jié) 果

共5 103名南京市自然社區(qū)居民進行單導(dǎo)聯(lián)智能動態(tài)心電圖心律失常篩查，結(jié)果顯示，心房顫動14例(0.27%)；室性期前收縮236例(4.62%)，其中，偶發(fā)室性期前收縮(2 h 600次以內(nèi))227例(4.45%)，頻發(fā)室性期前收縮(2 h 600次及以上)9例(0.18%)；室上性期前收縮295例(5.78%)，其中，偶發(fā)室上性期前收縮285例(5.58%)，頻發(fā)室上性期前收縮10例(0.20%)；室上性心動過速(含短暫性陣發(fā)性室上性心動過速)135例(2.65%)；室性心動過速(含短暫性陣發(fā)性室性心動過速)7例(0.14%)。以上結(jié)果均經(jīng)江蘇省人民醫(yī)院心電圖室復(fù)核，準確率達95%以上。87%的病人認為單導(dǎo)聯(lián)心電圖方便快捷。

3 討 論

3.1 單導(dǎo)聯(lián)與多導(dǎo)聯(lián)心電圖的診斷差異 在篩查心律失常方面，以標準12導(dǎo)聯(lián)心電圖為標準，單導(dǎo)聯(lián)心電圖篩查各種類型的節(jié)律異常有良好的診斷準確性，特異性和靈敏度分別為93.5%[95%CI(88.7%，96.7%)]、90.9%[95%CI(78.3%，97.5%)][8]。在社區(qū)環(huán)境中，使用單導(dǎo)聯(lián)心電圖監(jiān)測儀診斷及監(jiān)測心律失常是一種可行的、兼具準確性及成本效益、省時且安全的傳統(tǒng)12導(dǎo)聯(lián)心電圖的替代方案[9]。有研究表明，單導(dǎo)心電檢測設(shè)備比十二導(dǎo)聯(lián)心電圖及常規(guī)動態(tài)心電圖監(jiān)護儀可檢測到更多的心律失常，效果更優(yōu)；但在檢測心肌缺血方面，單導(dǎo)聯(lián)心電圖的ST段或T波改變不具有特殊臨床意義[10-11]。

3.2 人工智能技術(shù)應(yīng)用于檢測心律失常的價值 我國目前已進入人口老齡化階段，人均壽命延長，而老年人罹患多種慢性病風(fēng)險增高，行動能力較青壯年弱，這些特點使老年人群對社區(qū)醫(yī)療服務(wù)的需求增加，如心電圖等常規(guī)檢查需求量大。但社區(qū)醫(yī)生操作及診斷的能力仍有欠缺。在對上海市部分臨床醫(yī)生進行基本技能(包括心電圖及胸部X線診斷能力、心肺聽診能力)的考核中，社區(qū)醫(yī)生的合格率僅為26.76%，遠低于三級醫(yī)院的合格率(95.00%)[12]。不能正確識別心律失常進一步限制了急性或嚴重心律失常的社區(qū)轉(zhuǎn)診。

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、機器學(xué)習(xí)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，便攜式心電監(jiān)測設(shè)備同時具有血壓測量、心率監(jiān)測、波形分析和心血管疾病診斷等功能[13]。人工智能，特別是深度學(xué)習(xí)算法(deep learning，DL)[14]，基于端到端(end-to-end)的訓(xùn)練機制，能夠利用海量心電信號，實現(xiàn)從輸入到輸出的高層特征提取和表征，從而實現(xiàn)專家級的目標預(yù)測[15]。近年來，深度卷積網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于單導(dǎo)聯(lián)心電圖，可以準確地對各種明顯的心律失常進行分類，具備與心臟病學(xué)專家類似的診斷準確性[16-17]。除準確性外，單導(dǎo)聯(lián)智能心電檢測設(shè)備還可以兼顧便攜性[18]。這項技術(shù)的應(yīng)用對社區(qū)醫(yī)生而言，能夠快速獲取準確心電圖結(jié)果，完善工作流程，減少誤診漏診；對于病人而言，可更方便、及時地獲取個人疾病診斷，了解病情[19]。此外，長期使用可穿戴智能設(shè)備有利于社區(qū)醫(yī)生對病人病情的隨訪、健康宣教，便于更好地管理病人[20]。

隨著生物醫(yī)學(xué)模式向生物-心理-社會醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)變，更加強調(diào)全科醫(yī)生的重要性，重視預(yù)防醫(yī)學(xué)，更多地關(guān)注社區(qū)醫(yī)療的發(fā)展[21]。強調(diào)“以人為本”，以病人為中心、家庭為單位、社區(qū)為范圍。2020年國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于加快醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見》中再次強調(diào)基層醫(yī)療的重要性，對基層醫(yī)療的定位是“小病善治、大病善識、重病善轉(zhuǎn)、慢病善管”。而人工智能技術(shù)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用及全科醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)兩者相結(jié)合能更好落實這一指導(dǎo)意見。智慧醫(yī)療利于精準分診，連接線上，方便就醫(yī)，提升就診效率及服務(wù)質(zhì)量，并實現(xiàn)智能監(jiān)測、記錄與管理[22]。

綜上所述，本研究首次結(jié)合三級甲等醫(yī)院及社區(qū)，采用人工智能單導(dǎo)聯(lián)心電監(jiān)測設(shè)備進行社區(qū)居民心律失常篩查，是“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧醫(yī)療創(chuàng)新模式的一次試驗，為未來構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”遠程與社區(qū)、“三甲”聯(lián)動提供理論及實踐依據(jù)。