Detekce srdečních stavů s jednosvodovým EKG pomocí umělé inteligence (DAVID1)

Srdeční selhání se sníženou ejekční frakcí levé komory (EF) je relativně běžnou srdeční patologií s významnými klinickými důsledky. Lidé se sníženou EF levé komory mají zvýšené riziko náhlé smrti, ventrikulárních a síňových arytmií a akutní hemodynamické dekompenzace v důsledku srdečního selhání. Existují osvědčené lékařské intervence, které zabraňují náhlé srdeční smrti a komplikacím u lidí se sníženou EF levé komory. Bohužel, někteří lidé se sníženou EF levé komory jsou asymptomatičtí nebo mají nespecifické příznaky, jako je dušnost, a nedostali by tyto intervence včas. V současné době neexistují žádné účinné způsoby screeningu asymptomatické snížené EF levé komory v populaci, protože detekce nízké EF vyžaduje použití echokardiografie. Existuje značná potřeba identifikovat nové technologie, které mohou pomoci detekovat lidi se sníženou EF levé komory jednoduchým, účinným a spolehlivým způsobem.

Eko Devices nabízí cloudovou platformu zařízení pro screening srdce v místě péče a algoritmy strojového učení, které umožňují efektivnější detekci a léčbu kardiovaskulárních onemocnění. V této studii použijeme přístroj Eko DUO ke sběru dat jednosvodového EKG.

Eko DUO je elektronický stetoskop s certifikátem FDA a označením CE, který umožňuje záznam zvuku srdce za účelem vytvoření phonokardiogramu (PCG) a také záznamu jednosvodového elektrokardiogramu (EKG). DUO nabízí 60x zesílení zvuku, redukci okolního hluku, vzorkovací frekvenci 4000 Hz a 4 zvukové filtry. Komponenta EKG se skládá ze 2 elektrod z nerezové oceli, 0,01 Hz horní propusti, volitelného síťového filtru 50/60 Hz a vzorkovací frekvence 500 Hz. Deidentifikované auskultační nahrávky DUO se bezdrátově přenášejí přes Bluetooth do zabezpečené aplikace Eko kompatibilní s HIPAA na chytrém telefonu nebo tabletu, která uživateli umožňuje přehrávat nahrávky srdečních zvuků, přidávat poznámky k nahranému zvuku a ukládat nahrávky. Tato data jsou synchronizována v reálném čase do zabezpečeného cloudového databázového serveru Amazon Web Services (AWS), který je v souladu s HIPAA, spravovaný společností Eko Devices.

Již dříve bylo prokázáno, že umělá inteligence zpracovávající informace z 12svodového EKG může pomoci identifikovat lidi se sníženým EF1 levé komory. Pomocí párových údajů z 12svodového EKG a echokardiogramu, včetně ejekční frakce levé komory, od 44 959 pacientů na Mayo Clinic, byl konvoluční nerv trénován k identifikaci pacientů s nízkou ejekční frakcí. Při testování na nezávislém souboru 52 870 pacientů model vykazoval plochu pod křivkou ("AUC") 0,93 a přesnost 86 %. Vyvinuli jsme také jednosvodovou verzi stejného algoritmu, která bude snadněji dostupná v klinickém prostředí, protože ji lze použít s jednosvodovým EKG zařízením, jako je zařízení Eko DUO. Navrhujeme ověřit výkonnost tohoto nového modelu pomocí aktuální studie.