穿戴式心电监测的崛起
21世纪初,尽管动态心电图在心律失常疾病诊治领域具有重要作用,但所研发的测定仪器使用的是有线连接,信息储存于挎在腰间或脖子上的存储设备里,且该设备需长时间佩戴(24小时或者更长),在一定程度上干扰了佩戴者的日常生活,常规心电监护设备体积笨重、不易于携带等局限性凸显出来。随着5G、物联网等新技术的发展,新型的心电设备运用数字化技术不断提高工作效率,推动智能可穿戴式心电设备迅猛发展,智能可穿戴式心电设备将心电监护设备与手机终端结合起来,使得在日常生活中持续监测心脏电生理活动成为可能,且可在不同的医疗场景中发挥自身优势(图3-2-3)。

图3-2-3 不同穿戴式心电监测设备示意图
1.家用贴片式心电设备
贴片式心电设备通常包括一个传感器系统、一个带有记录器和存储器的微电子电路,以及一个嵌入相对灵活的合成基质、树脂或其他材料的内部电池。贴片式心电设备只有创可贴大小,通过两个专用电极从人体胸口皮肤上的两点采集电位信号,送入信号调理电路进行滤波、放大等处理后得到符合要求的模拟心电信号。它们通常用于从几天到几月的中期。贴片式心电设备的主要优点是与可穿戴、可重复使用的设备相比,易于使用、无导线、对日常活动的干扰最小、防水、卫生(仅供一次性使用),因此患者接受率较高。目前可用的黏性AECG贴片设备的缺点有累积消费成本高(由于不可重复使用性),诊断需要依赖设备公司进行原始数据检索生成总结报告,因此诊断可能存在滞后时间。
目前获批应用的贴片式心电设备有以下三种。
(1)ZIO XT系统(iRhythm Technologies,Inc.,San Francisco,California,USA),通过将可穿戴生物传感技术与基于云端的数据分析和机器学习功能相结合,重新定义心律失常的临床诊断方法。iRhythm Technologies创建了一个独特的平台,称为ZIO® Service,它结合了一个易于穿戴和不引人注意的生物传感器,可以穿戴长达14天,称为ZIO贴片,其具有强大的专有算法,可从数百万的心跳数据中提取临床可行信息。与传统的动态心电图Holter相比,ZIO更轻便,对正常生活的干扰度低。ZIO不提供无线实时数据传输,而是将用户动态心电图的数据存储起来,数据收集完毕后,用户通过电脑或其他方式传回来,然后由iRhythm的专业团队给出心电报告并传输给医生。(https://www.daowen.com)
(2)Cardiac Insight公司成立于2008年,总部位于美国华盛顿州柯克兰,是一家生产便携式蓝牙连接ECG设备的公司。公司产品包括Cardea SOLO™可穿戴心电图传感器和软件分析系统,以及旨在筛查所有级别年轻运动员心脏风险的唯一的静息心电图系统——Cardea 20/20 ECG™。公司生产的Cardea SOLO™产品在2017年获得FDA批准。重仅25克的Cardea SOLO能连续记录多达7天的心电图数据。患者若感到有心律不齐的疑似症状,可按钮记录发生时间点,之后可深入检查此时间点的心电图数据。
(3)智柔科技,由清华大学技术团队创建,是国家重点基础研究发展计划(973项目)成果转化基地。公司专注于柔性可穿戴医疗健康产品的研发、生产和销售,为基于“互联网”的精准远程医疗信息采集和个人健康管理提供可靠的设备支撑和解决方案。智柔科技“心柔—心电监测仪”采用行业领先的柔性电子技术,使得产品形态发生颠覆性改变,以180°弯曲折叠程度和2.2毫米超薄尺寸,完美贴合人体皮肤,甚至可以说使用者几乎感觉不到它的存在,对日常生活和体育运动没有影响。
2.医疗级可穿戴心电设备
心脏功能的远程监测和控制对患者评估和管理至关重要,尤其是在精准医疗和个性化治疗的时代。各种智能可穿戴设备是心血管领域突破性技术,例如智能手表、胸贴、胸带或集成到服装和鞋类中的传感器,这些设备可以连续实时记录心率,促进心律失常的检测。然而,它们提供的信息类型和质量存在较大差异,从而损害了它们的临床参考价值。以下将介绍心脏智能可穿戴设备的不同类型和主要功能及未来发展趋势。
在监测导联/电极数超过7个的情况下,可穿戴心电仪诊断结果可以媲美医院心电图机,多导心电设备能比较完整地记录、反映心脏动态,可以诊断出绝大多数心律失常和部分心肌缺血、心肌梗死。相比于单导产品只能诊断少数心律失常,多导联心电在扩大心律失常诊出率的同时,还将冠心病及高危人群(高血脂、糖尿病等患者)纳入用户群,大大扩增了其适用场景和范围,同时也跳出了单导联专业场景应用的局限性,更容易获取医院和医生的认可,便于医生准确地把握病情,给出有针对性的解决方案。目前获批应用的可穿戴心电设备有以下两种。
(1)心韵恒安的康乃心十二导联心电记录仪专为家庭端使用设计,采用Mason-Likar导联体系,电极定位与采集一体化设计,兼具专业的心电数据处理系统,可以在静止状态下监测心电图,也可以长时间在运动状态下监测心电图,既可同步显示12通道心电波形,又可同时对比既往心电数据。不仅可以有效检出心律失常、心肌缺血等心电异常,更能准确预警急性心肌梗死等高危心血管事件。
(2)通心络科的十二导联动态心电监测仪,外表看来只是一件贴身T恤,它使用特殊面料制成,排汗透气,正常活动不受限制,穿戴方便,不会对用户的正常生活造成任何影响。其内置搭载的心电监护仪是一个对心电活动的静、动态监测系统,能够输出临床常用的12导联心电数据,采用先进的核心T-MHT算法,可确保心电数据准确收集与传输。