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分析系统创新尝试

泰然健康网
2024-12-17 20:46

5.3.2.1 QRS 波智能识别系统

传统的 QRS 波识别方法，主要存在以下问题:

1)预处理:识别 R 点的效果直接受到预处理的影响，为了降噪后得到较为干净的心电图，预处理算法越用越复杂，例如有的算法可能选择小波重组，然后重组，造成了时间的消耗。

2)识别算法:识别算法在阈值的获取上需要多次改变，需要去校正等步骤，也将造成大量的时间消耗，并且校正也将产生一些较大的误差。

当数据非常庞大之后可能会显现出来，数据量小体现不出来。在获取重要值时，如果心电图噪音比较大，非常容易把不是 R 点划分为 R 点。

QRS 波智能识别系统，则是利用深度学习的技术，对于传统的 QRS 波识别的各个步骤专门设计一些深度学习的网络结构，企图通过设计的这些人工神经网络结构去学习 QRS 波的特征。相比于传统的 QRS 波识别方法，创新的方法具有更多的优点，能够在更多噪音的情况下准确的识别 R 点的位置，从而为后续的健康状态的评估提供更为精准的结果。

5.3.2.2 ST 段抬高急性心肌梗死预警系统

急性 ST 段抬高型心肌梗死(STEMI)是死亡率最高的心血管病，降低“总缺血时间”是降低 STEMI 患者死亡率最重要的环节。上海市第十人民医院与上海移视网络科技有限公司合作，围绕“急性心肌梗死的信息化救治”这一主题开展研究。目前已研发出一款基于人工智能的 STEMI 心电判读软件，未来可能成为降低心肌梗死呼救时间的预警工具(图 10)。在前期基础上，继续研发可自动判断犯罪血管的 STEMI 心电判读软件，从而形成 STEMI 自动定性 + 定位诊断系统，并通过多中心、前瞻性研究证实软件在临床上的安全性及有效性。该项目的顺利开展有望提高基层医疗机构对 STEMI 的诊断效率，降低 STEMI 患者的就诊延迟，最终为降低我国 STEMI 患者死亡率提供新的解决方案。

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在该系统的建立过程中，前期收集了来自上海市多家医院的 STEMI 数据，利用 DSA 造影的结果作为金标准，利用深度学习的方法，通过大量的标注数据的学习，最终建立了从心电图到是否发生心肌梗死的映射关系。最终达到了与专业医生同等的诊断水平。

5.3.2.3 术康智能化远程心脏康复系统

传统心脏康复需在医院或诊所内完成，需要专业医师对患者进行心肺耐力评估、制定运动处方、监督执行及随时调整运动处方，需要消耗大量的人力及物力。患者常由于经济原因、时间原因等难以执行，导致即便在发达国家，心脏康复实施的比例也非常低。术康智能化远程心脏康复系统利用 IT 技术将整个线下心脏康复体系完整复制到线上，实现了心脏康复的低成本化、数字化、智能化，使心脏康复的实施简单、易行、高效。

居家心脏康复适宜人群主要是运动危险分层中危和低危的患者，在病情稳定后启动数字疗法支持的居家心脏康复，其中包括冠状动脉旁路移植术后 2 周，心脏康瓣膜置换术后 4 周，经皮冠状动脉介入治疗后 1 周，慢性心衰病情稳定后 4 周，以及其他心血管疾病，包括但不限于稳定性心绞痛、高血压、肥胖、失眠、糖尿病患者。基于临床心脏康复医生对患者危险分层，术康 APP 的产品介入的时机也不同。高危人群在线下评估后，进行线下康复训练，当患者转为低危时，可在医护人员的线下评估基础上，出具运动处方，患者在医院完成指导后，带可穿戴设备居家进行康复。中低危人群可以在医院完成评估后，进入居家训练。软件训练界面如下，患者的训练计划根据心肺功能、肌肉骨骼功能、平衡柔韧度等多个维度由系统辅助提供动图视频，以便让患者动作更加规范化，提升处方的可执行性(图 11)。

经过国内外临床研究，术康 pro/ 术康医生 pro 产品对心血管疾病康复成果显著。心衰患者的 30 天再入院率从 17% 降低到 2%，房颤患者术后通过数字疗法分干预 12周后，试验组最大摄氧量、运动达标率、静息心率、RPP 和 BMI 等与对照组相比改善更为显著，差异有显著性意义。未来术康希望通过更多临床试验验证数字疗法对心脏居家康复的复发再入院率改善以及其中的卫生经济学意义。

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临床应用场景:术康根据不同的医疗机构的情况我们会提供不同深度的软件管理条件。符合从三级医院到社区卫生服务中心的心脏康复需求。具体操作模式参考下图(图 12)。

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传统心脏康复包括评估、制定运动处方、监督处方执行。术康智能化远程心脏康复系统实现了远程评估、制定个性化运动处方、监督处方执行并智能化调整的整个过程。其中远程评估与传统 CPET(心肺评估测试)信效度一致，而智能处方系统的有效性、安全性均在国内多个临床研究中得到证实，相关内容并发表 SCI论文。

根据传统心康金标准 CPET 对照简化的心肺耐力评估办法，如，6 分钟步行实验、3 分钟台阶实验、原地高抬腿等，术康 Pro 选择简单易行的 3 分钟台阶实验作为心肺耐力的评估依据。同时相较传统心康，术康 Pro 中增加了疼痛评估，肌肉力量评估，关节活动度评估，柔韧性评估，平衡性评估等事项，能够给到患者更加平衡全面的身体报告。同时每个客观评估的结果会选择对应难度的改善动作，组合推送给患者，极大地简化了传统心脏康复中心里治疗师人员的配置。

术康 pro 软件由于评估处方，智能推送，机器学习等功能模块的不断完善，给患者带来非常高效的心肺康复效果。总共申报和获得 6 项专利，其中 2 项为国际专利。

术康智能化远程心脏康复系统目前已整合心肺评估及肌骨评估的内容，针对部分老龄人由于肌骨系统问题，完成运动处方困难或存在安全隐患等临床痛点。目前术康智能心脏康复系统，已经获得数字疗法第一证，产品的医学逻辑已经得到验证，未来术康将加大研发投入，完善心血管患者的全面管理干预，包括营养干预、戒烟、睡眠等。同时引入技术模块，加强患者与软件的智能化互动，以及游戏化体验，让居家心脏康复逐步成为患者的生活方式。

（徐亚伟、刘伟静等）

5.4 专家创新点评

心血管疾病大部分是慢性长期疾病，需要患者终身随访、康复和预防。除了遵医嘱服药外，需要患者改变不健康的生活方式，主要在于饮食、作息、运动和心情，这几个方面都需要人的行为思想的转变，但运动还可能带来心血管风险，因此需要专业的指导和监督更多。

目前推行的院内运动康复的确能提高患者危险因素的控制率、降低疾病的再发率和死亡率。但由于交通、经济、时间等各方面的原因，并不能广泛推广。因此居家心脏运动康复与院内康复结合是必然趋势。随着互联网时代和智能时代的快速发展，为居家运动及康复提供了有力的前景和平台，结合远程心电监测，使居家运动康复不仅安全而且能够提高有效性。

目前心脏康复有几个方面是着重发展的方向。

(1)院内心脏康复:院内 Ι 期和II期康复的整体把控，宣教心脏康复理念。

(2)全面精准的评估:从心血管专病、危险因素、生活行为、运动能力等，为每位患者量身定做心脏康复处方，包括体外震波、体外反搏及运动处方等。

(3)居家康复:1.提高远程监测的准确性和实时性，优化智能化分析和判断，大量的心电监测的数据需要分析并给予正确和及时的反馈，可以快速自助筛查。2.心电监测设备形式的便利性、可实用性及持久性，比如心率带、可穿戴式背心、智能手表等。3.心电监测信息的完整性，单导、多导或 12 导联，可以提供心率、心律失常和 / 或心肌缺血等。4.如何实现更多生命体征的监测，比如血压、血氧等，并完成数据回馈，并根据数据给予正确的指导。5.结合 APP 软件管理，在远程心电监测的基础上，给予远程治疗方案调整以及生活方式干预等在内的整体心脏康复管理方案。

(4)提高院内康复的精准性，保障院外康复的广泛普及。通过互联网、智能化、大数据平台辅助手段，心脏康复会买迈入智能健康时代，其中可穿戴心电监测一定是未来可期。

徐亚伟(上海市第十人民医院)

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本期策划：沈雳

本文作者：徐亚伟、刘伟静等

后期制作：凌武娟

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