古俊楠 張牧秋 王建強

摘要：心房顫動（房顫）是臨床上最常見的持續(xù)性心律失常，隨著人口老齡化的進展，房顫患者的發(fā)病率不斷升高。房顫可增加患者缺血性腦卒中的風險，嚴重威脅著患者的身體健康。但由于臨床上患者可表現(xiàn)為無癥狀或陣發(fā)性房顫，其發(fā)病隱匿，醫(yī)院常規(guī)診斷較為困難。為尋求更為準確的診斷方法，可穿戴設備在其中的應用逐漸受到人們的關注?？纱┐髟O備可以長期監(jiān)測收集患者的心律，并進行整合分析，得出更為準確的診斷。本文總結國內外可穿戴設備的現(xiàn)況和進展，并對其在房顫中的應用進行綜述，探討其在房顫診斷和治療中的應用價值。

關鍵詞：心房顫動;可穿戴設備;心律

中圖分類號：R541.75? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.15.012

文章編號：1006-1959（2019）15-0034-05

Abstract：Atrial fibrillation （AF） is the most common persistent arrhythmia in the clinic. As the population ages， the incidence of atrial fibrillation patients is increasing. Atrial fibrillation can increase the risk of ischemic stroke in patients and seriously threaten the health of patients. However， due to the clinical manifestations of patients with asymptomatic or paroxysmal atrial fibrillation， the incidence of the disease is concealed， and routine diagnosis in hospitals is more difficult. In order to find a more accurate diagnosis method， the application of wearable devices in it has gradually attracted people's attention. Wearable devices can monitor the collection of patients' heart rhythms for a long time and conduct integrated analysis to obtain a more accurate diagnosis. This paper summarizes the current status and progress of wearable devices at home and abroad， and summarizes its application in atrial fibrillation to explore its application value in the diagnosis and treatment of atrial fibrillation.

Key words：Atrial fibrillation;Wearable device;Heart rhythm

房顫（atrial fibrillation）是臨床上最常見的持續(xù)性心律失常，隨著老年人口的增長，房顫患者數(shù)量不斷增加。目前男性的房顫年發(fā)病率大約為0.78‰、女性為0.60‰[1]。40歲以上者男性的房顫患病風險為26%，女性為23%[2]。房顫是缺血性卒中的獨立危險因素，可使缺血性卒中的發(fā)生率增長5倍[3]，但由于部分患者表現(xiàn)為無癥狀性或陣發(fā)性房顫，臨床上診斷較為困難，極易漏診，所以對于該類患者有必要尋求更為長期的、準確的診斷方法。隨著醫(yī)療領域與移動互聯(lián)網(wǎng)領域合作的逐漸開展，可穿戴設備在醫(yī)療保健方面的應用逐漸受到人們的關注?？纱┐髟O備通過長期監(jiān)測收集患者的心律，進行數(shù)據(jù)分析獲得患者最真實的心律情況，具有方便、依從性好和無創(chuàng)等優(yōu)點。本文總結國內外可穿戴設備的現(xiàn)況和進展，并對其在房顫中的應用進行綜述，以探討其在房顫診斷和治療中的臨床價值。

1房顫的現(xiàn)有診斷方式及不足

目前臨床上常用的診斷方法為普通心電圖與動態(tài)心電圖監(jiān)測。普通心電圖是篩查心律失常的常規(guī)檢查，但其心電記錄時間非常短，很難對一些發(fā)作次數(shù)少，發(fā)作時間有限的房顫進行檢測與診斷。動態(tài)心電圖是一種短時程持續(xù)心電監(jiān)測方式，目前臨床最常用的為24 h動態(tài)心電圖。Salvator V等[4]的研究發(fā)現(xiàn)，48 h動態(tài)心電圖對房顫的檢出率明顯優(yōu)于12導聯(lián)心電圖。該研究是一項觀察性、橫斷面的研究，共入選308例老年并患有高血壓的高危人群作為受試對象，進行12導聯(lián)心電圖檢查，檢查結果提示正常的患者繼續(xù)進行48 h動態(tài)心電圖監(jiān)測，其中27例診斷出新發(fā)的無癥狀性房顫。因為該實驗中12導聯(lián)線心電圖并沒有診斷出新發(fā)房顫病例，所以認為48 h動態(tài)心電圖對房顫的檢出率明顯優(yōu)于12導聯(lián)心電圖。

目前對于動態(tài)心電圖的最佳監(jiān)測時間尚無定論。不僅如此，隨著監(jiān)測時間的延長，患者將面臨檢測成本增高，電池更換，設備攜帶不便等問題。這些問題無疑會降低患者的依從性，從而使該診斷方法受到限制。近年發(fā)展的植入式心電檢測設備（implantable cardiac monitors，ICM）可持續(xù)進行心律監(jiān)測2～3年，并將心電監(jiān)測情況遠程傳輸給計算機進行整理分析，大大提高了房顫的檢出率。ICM在房顫患者的管理中主要用于測定節(jié)律控制的療效、導管消融術后房顫的評估以及隱源性腦卒中患者房顫的檢測。有研究顯示，2580例無房顫病史的患者存在大量的無癥狀性房顫發(fā)生，這些患者體內植入了ICMs的前3個月內，10.1%的患者發(fā)現(xiàn)了房顫[5]。最近的REACT.COM研究顯示與常規(guī)抗凝相比，通過實時監(jiān)測房顫的發(fā)生，指導臨床抗凝治療，可將抗凝藥的使用時間減少94%，證實了ICM引導下新型抗凝藥物間歇抗凝治療低血栓栓塞風險人群的可行性[6]。但由于該項診斷方法的有創(chuàng)性及價格昂貴等特點，其在臨床上仍難以廣泛應用。

房顫是缺血性卒中的獨立危險因素，可使缺血性卒中的發(fā)生率增長5倍[3]。故對于房顫患者常需要進行抗凝治療。但由于部分患者表現(xiàn)為無癥狀性或陣發(fā)性房顫，臨床上診斷較為困難，極易漏診，所以對于該類患者有必要尋求更為準確簡便的診斷方法。不僅如此，AHA發(fā)表的聲明認為只通過有無房顫和房顫的類型來指導臨床治療太過片面，并著重強調房顫負荷在其中的作用。

房顫負荷是由持續(xù)性監(jiān)測設備發(fā)展而產生的概念，可定義為特定監(jiān)測期間房顫的最長持續(xù)時間、房顫發(fā)作次數(shù)或監(jiān)測期間房顫發(fā)生的時間比例（以百分比表示），利用相應記錄計算機分析房顫的發(fā)生及動態(tài)發(fā)展過程[7]。該指標對于房顫的進展程度、治療有效性評估、房顫發(fā)生血栓栓塞事件及預后都具有重要意義。目前房顫的研究多基于二元方式（即存在或不存在），當前的指南也并未考慮不同房顫類型和不同的房顫負荷，而對房顫患者在抗凝方面提出了相同的推薦[8]。然而最近的研究表明，更高的房顫負荷預示著更高的卒中風險，且持續(xù)性房顫比陣發(fā)性房顫卒中風險更高[9，10]。房顫負荷同時也與心力衰竭的發(fā)生率與死亡風險相關[11， 12]。有研究表明每日最大房顫負荷≥5～6 min，尤其是≥1 h，與中風風險顯著增加相關，并可能與患者預后相關[13， 14]。

目前各個國家主要使用CHA2DS2-VASc評分來評估患者是否需要抗凝治療來預防缺血性卒中的發(fā)作，還沒有對是否將房顫負荷也列入評估指標達成共識。這主要是由于有關房顫負荷的臨床試驗還沒有廣泛開展，缺乏強有力的證據(jù)證明，關于這類指標的作用有待進一步研究。

2可穿戴設備診斷的原理及現(xiàn)況

隨著醫(yī)療領域與移動互聯(lián)網(wǎng)領域的相互融合，可穿戴設備在醫(yī)療保健方面的應用逐漸受到人們的重視?？纱┐髟O備的形式包括腕帶、貼片及胸帶等，并具有監(jiān)測人體各項生命活動指標的功能[15]。其中可穿戴設備在心電監(jiān)測中的應用受到廣泛關注。在心電監(jiān)測領域中，可穿戴設備的監(jiān)測原理主要包括以下三種：光體積描記術（photo plethysmo graphy，PPG）、單導聯(lián)心電圖技術和多導聯(lián)心電圖技術。

2.1光體積描記術? 光體積描記術是對微血管系統(tǒng)中血液體積變化的光學容量進行評估，即采用光的反射來測量心律[16]。由于心臟收縮與舒張時血管內徑不同，因此，某一部位的血流量對光的吸收量也會隨之改變。光體積描記術就是通過記錄光吸收量的變化來監(jiān)測和分析心律的變化。但由于光體積描記術不直接提供心電活動的信息，而且容易受到環(huán)境或運動等因素的影響，所以其準確性受到一定的質疑。目前幾乎沒有設備僅采用光體積描記術進行監(jiān)測描記心電圖，大多數(shù)設備和單導聯(lián)心電圖技術協(xié)同進行監(jiān)測，以提高準確率。

2.2單導聯(lián)心電圖技術? 單導聯(lián)心電圖是通過獲取體表的生物電信號，測量并記錄其電位變化，經(jīng)過加工形成心電圖[17， 18]。單導聯(lián)心電圖有不同的使用方式（如手持式，佩戴式和貼片式等），其中應用廣泛的有AliveCor公司生產的Kardia Band和Kardia Mobile，Omron公司的HeartScan，蘋果公司生產的Apple Watch等。

AliveCor公司生產的心臟監(jiān)測器包括Kardia Band和Kardia Mobile，這是一種基于智能手機的心臟監(jiān)測器，能夠記錄單導聯(lián)心電圖[18， 19]。這也是美國FDA批準的首個醫(yī)用級可穿戴設備，心電信號可實時傳輸?shù)桨惭bAliveCor Kardia App的智能手機上。然而其局限性在于該設備僅僅能記錄數(shù)據(jù)，不能進行診斷，需發(fā)送給醫(yī)生或醫(yī)學專業(yè)人士作進一步判斷[20]。

隨著算法和抗干擾技術的不斷發(fā)展，各大公司研制出了采用單導聯(lián)心電圖和高精度PPG雙重傳感的可穿戴設備，例如Cardiac Sense正在研制的智能手表、三星公司的simband手表[21]以及中國華米公司研制的AMAZFIT手表。雖然目前還沒有針對于這三種可穿戴設備的大型臨床試驗研究，但其臨床實用價值仍值得期待。

2.3多導聯(lián)心電圖技術? 多導聯(lián)心電圖技術類似于醫(yī)院中使用的常規(guī)心電圖的記錄方法，能更為精確地反映心電活動的真實狀態(tài)。目前市面上使用多導聯(lián)心電圖的可穿戴設備有iRhythm公司生產的Zio心電貼、ECG shirt、Nuvant移動式心臟遙測技術以及CardioLeaf設備等[22]。

Zio心電貼是一種貼在左胸區(qū)的貼片載體，具有易于使用、無引線、對日?；顒拥母蓴_最小等優(yōu)點，是一種三通道心電圖記錄器，可存儲長達14 d的心臟節(jié)律[22， 23]。該貼片的特點在于當患者感覺心前區(qū)不適時，可對該段心電圖進行重點標記。并將儲存的數(shù)據(jù)分析匯總發(fā)給患者的家庭醫(yī)生進行處理[24]。雖然Zio心電貼需要通過處方獲得，但其有更為明確的、有醫(yī)生指導的診斷監(jiān)測程序，因而受到更多患者的青睞。

Nuubo公司生產的ECG shirt[25]也是使用三導聯(lián)心電圖技術，通過服裝中的紡織電極捕獲心電圖信號進行實時和連續(xù)記錄，通過藍牙將信息發(fā)送到計算機，用于分析檢測心律失常。該設備的電池可持續(xù)使用36 h。同時，該設備考慮了患者的舒適問題，可以隨時清洗。除此之外還有Whealthy公司生產的ECG shirt[26]和smart wear戶外襯衫[27]等。

3可穿戴設備在醫(yī)療中的應用

人體的機能和狀態(tài)始終處在一種動態(tài)變化的過程之中，可穿戴醫(yī)療設備利用腕帶、眼鏡和電子襯衫等將傳感器佩戴在人體上，從而監(jiān)測心率、血壓、體育活動、呼吸頻率和睡眠模式等一系列動態(tài)的人體健康指標，真正實現(xiàn)人體生命狀態(tài)數(shù)據(jù)化，方便用戶針對自己的健康狀況對生活行為及時作出調整，也有利于醫(yī)療機構作出相應的診療措施。目前的可穿戴設備聯(lián)合了芯片技術、通信技術以及智能交互技術，功能更加強大，具有便攜、負荷低、長時間監(jiān)測以及實時無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點。因而其在醫(yī)療中的應用得到了更多的關注，特別是可穿戴醫(yī)療設備在安全監(jiān)測和疾病早期發(fā)現(xiàn)等方面的作用日益凸顯。

4可穿戴設備在房顫診斷及監(jiān)測中的應用

4.1可穿戴設備對于早期診斷房顫的意義? 在過去的十年中，可用于監(jiān)測無癥狀性或陣發(fā)性房顫的技術飛速發(fā)展，可穿戴設備在該方面的應用逐漸為人們所重視。早期的或更敏感的房顫診斷有利于及早進行抗凝藥物干預，可改善患者的臨床治療結果[28]。同時多種房顫危險因素如高血壓、糖尿病和睡眠呼吸暫停綜合征等疾病也需要治療，早期診斷房顫有助于引起患者對這些疾病的重視并及時診治[29]。Steinhubl SR[30]等的大型隨機臨床試驗和前瞻性隊列研究中，共納入了2655例未診斷房顫或房撲的受試者，該實驗結果顯示，在房顫高風險人群中，使用家庭可穿戴ECG傳感器貼片與未進行監(jiān)測的人群相比，更有利于早期診斷新發(fā)房顫（3.9% vs 3.0%，絕對值差異3.0%，95%CI：1.8%～4.1%）。然而該實驗也暴露了可穿戴設備的潛在問題，即32例患者因佩戴心電圖貼片導致皮膚刺激癥狀而終止實驗，提示可攜帶設備在不斷改進的過程中，其使用方式的優(yōu)化也應值得關注。Halcox J[31]等研究與之相似，納入1001例受試者，該研究結果顯示，在年齡大于65歲的高卒中風險的患者中，可攜帶設備監(jiān)測到偶然的房顫發(fā)生率顯著高于常規(guī)護理組（19例vs5例，95% CI=1.4～10.4;P=0.007）。以上實驗均證實了可攜帶設備在房顫早期診斷中的優(yōu)越性，目前國際上仍在開展大量的實驗進行驗證[32-34]。但上述實驗也說明，雖然未充分評估醫(yī)療資源利用率，但使用可穿戴設備組患者在房顫相關干預、尋求醫(yī)療幫助、住院率等醫(yī)療資源的利用均有顯著增長，因此如何平衡篩查房顫的成本和效益仍是一個復雜的問題。

4.2可攜帶設備對于診斷房顫后有效預防腦卒中的指導意義? 在Steinhubl SR[30]等的研究中，對于早期診斷出房顫的患者均進行了抗凝治療，然而該實驗并未就早期房顫患者采取抗凝治療是否有意義作出闡述。Svennberg E等[35]的研究結果表明，手持式心電圖記錄儀的應用使新發(fā)房顫的檢出率提高了4倍。同時，與僅僅研究房顫診斷相關實驗不同的是，該實驗在房顫診斷后立即對患者進行OAC治療，最終將實驗組的卒中率及相關指標與觀察組進行比較，以判斷可攜帶設備篩查新發(fā)房顫后立即進行OAC治療是否能更有效地預防卒中。這是第一個使用可攜帶間歇性動態(tài)心電圖記錄的多中心前瞻性、系統(tǒng)性房顫篩查研究，該實驗為可攜帶設備診斷房顫的可行性提供了證據(jù)，且提示其可能存在更高的敏感度。由于隨訪時間為5年，該項研究結果目前還未可知，需要繼續(xù)跟進。

4.3可攜帶設備對房顫診斷與監(jiān)測在未來的發(fā)展前景? 隨著近年來AppleWatch、simbandsmartphone、ECG-shirt等電子產品也在進入醫(yī)療保健市場，與上述貼片不同，其使用方式更為便捷。其中蘋果公司開展了相關研究，納入40萬用戶參與研究Apple Watch能否識別心房顫動，其結果仍未公布，但由于該實驗為觀察性研究，不排除參與人群存在偏倚的可能[36]。盡管如此，可攜帶設備在診斷無癥狀或陣發(fā)性房顫方面的前景仍值得期待。2018年Balsam P等[25]發(fā)起的ECG-shirt研究是一項多中心前瞻性觀察研究，其目的為探究ECG-shirt在不同目標人群中監(jiān)測ECG、心率、心律失常等情況。該實驗對患者在行肺靜脈隔離術后1個月、6個月及12個月分別穿戴ECG-shirt 1個月進行監(jiān)測，其第一試驗終點為穿戴ECG-shirt期間內的房顫負荷，雖然同Apple Watch研究一樣，目前結果仍尚未公布，但其為可攜帶設備監(jiān)測肺靜脈隔離術后房顫復發(fā)也提供了可能。然而目前ECG-shirt電量維持時間僅36 h，因此真正大規(guī)模投入臨床使用還需要更多研究和技術支持來進行優(yōu)化。

5總結與展望

房顫是我國最常見的心律失常疾病，如何早期診斷、及時治療是研究人員關注的重點。而可穿戴設備是近年來科技發(fā)展的新興時代產物，改變了以往疾病監(jiān)控方式和治療理念，被廣泛用于異常計步檢測及運動行為分析、睡眠障礙檢測及質量評估等領域，其在房顫篩查中的應用也逐漸進入研究人員的視野。盡管已有試驗證明可穿戴設備在診斷新發(fā)房顫的可行性，但可穿戴設備仍存在效益比不明確、技術不夠成熟、使用方式待優(yōu)化等問題，需要進一步的研究、探索進行解決。盡管如此，可穿戴設備在房顫患者中的應用仍具有巨大的發(fā)展空間。

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收稿日期：2019-6-10;修回日期：2019-6-20

編輯/錢洪飛