Neuartige Methoden zur Erkennung von Arrhythmien: Vorstudie

Das Studiendesign war eine prospektive multizentrische Fall-Kontroll-Studie an drei Standorten in Finnland. Das Studienmaterial wurde in internistischen Notaufnahmen, kardiologischen Stationen und kardiologischen Untersuchungseinheiten der teilnehmenden Krankenhäuser, Kuopio University Hospital, Helsinki University Central Hospital, Meilahti und North Karelia Central Hospital, Joensuu, gesammelt. Das Studiendesign wurde von der Ethikkommission der University of Eastern Finland genehmigt (237/2017).

Die Studienteilnehmer erhielten ein schriftliches Informationsblatt zur Studie und hatten die Möglichkeit, Fragen zur Studie zu stellen. Eine schriftliche Einverständniserklärung wurde von den Teilnehmern unterzeichnet, einschließlich einer Erlaubnis zur Verwendung der Krankenakten des Patienten.

Das Screening der Studienteilnehmer wurde von Mai bis September 2017 in den teilnehmenden Krankenhäusern von aufgenommenen Patienten durchgeführt. Das Einschlusskriterium für Patienten der Studiengruppe war Vorhofflimmern, bestätigt durch ein ärztlich interpretiertes 12-Kanal-EKG, das aus medizinischen Gründen aufgenommen wurde. Ausschlusskriterien waren: Body-Mass-Index (BMI) über 33; implantiertes Herzschrittmachergerät; 12-Kanal-EKG-Befunde von Linksschenkelblock (LBBB) oder Rechtsschenkelblock (RBBB); medizinischer Zustand, der eine sofortige Behandlung erfordert, die durch die Studienmessungen verzögert würde; schwere Infektionskrankheit. Die Kontrollgruppe bestand aus Patienten mit normalem Sinusrhythmus im 12-Kanal-EKG.

Demografische Daten der Studienpatienten, einschließlich Alter, Geschlecht, Vorgeschichte (wie vom Patienten oder aus der Krankenakte des Patienten angegeben), Größe, Gewicht und BMI, wurden aufgezeichnet.

Zunächst wurde ein 12-Kanal-EKG über einen Zeitraum von 10 Sekunden zur Rhythmusbestätigung aufgenommen, danach wurden die EKG-Elektroden entfernt. Im nächsten Schritt wurden insgesamt 5 Nasselektroden am Patienten angebracht, um das EKG mit dem Faros 360 Holter-Gerät (Mega Elektroniikka, Kuopio, Finnland; Gerät 1) aufzuzeichnen, das als goldener Standard für die Rhythmusüberwachung verwendet werden sollte. Gleichzeitig wurde ein Brustgurt zur Herzfrequenzüberwachung (Suunto Movesense, Suunto, Vantaa, Finnland; Gerät 2) und eine Armband-Photoplethysmographie (PPG) (Empatica E4, Empatica Inc., Cambridge, USA) angelegt. Insgesamt wurde eine 5-minütige Aufnahme gemacht.

Die Daten vom Herzfrequenz-Brustgurt wurden über eine Bluetooth-Verbindung an ein Mobiltelefon gesendet, von dem sie über ein Kabel an den Studiencomputer übertragen wurden; Die Daten vom Faros Holter-Gerät wurden auf der internen Speicherkarte des Geräts aufgezeichnet und an die Analysesoftware übertragen. PPG-Daten wurden zur Vorverarbeitung und Analyse in die MATLAB®-Softwareversion R2017b übertragen. Die gesammelten Daten wurden anonymisiert und EKG-Daten von Brustgurt und Holter-Gerät wurden mit MATLAB-Software analysiert.

Die Qualität des EKG-Streifens wurde als gut (keine oder nur geringfügige Artefakte), mittel (Artefakte, aber QRS und/oder P-Welle identifizierbar) oder schlecht (große Artefakte, kein identifizierbarer QRS und/oder P-Welle) definiert Kardiologe. Der Rhythmus aus den EKG-Streifen wurde in drei Kategorien eingeteilt: Sinusrhythmus (SR), Vorhofflimmern (AF) oder Sonstiges/nicht schlüssig. Die Kardiologen bewerteten auch die Möglichkeit, P-Wellen aus den EKG-Streifen mit Sinusrhythmus zu erkennen (ja/nein).

Die Studienpopulation bestand aus insgesamt 220 Patienten. Gemäß dem anfänglichen 12-Kanal-EKG wurden insgesamt 110 Patienten mit Vorhofflimmern erfasst, und die Kontrollgruppe bestand aus 110 Patienten mit normalem Sinusrhythmus. Das anfängliche 12-Kanal-EKG wurde nur für den Rekrutierungsprozess von Patienten verwendet; später erfolgte die Einteilung in Sinusrhythmus, Vorhofflimmern oder andere in der Endanalyse verwendete Rhythmen nach dem kardiologen-interpretierten Holter-EKG.

In dieser Arbeit wurden zwei häufig verwendete AF-Erkennungsalgorithmen verwendet. Algorithmen wurden verwendet, um Möglichkeiten des automatischen Screenings von Vorhofflimmern unter Verwendung von Brustgurt-EKG-Geräten mit automatisierter Analyse zu demonstrieren.

Holter-EKG, das als goldener Standard dient, wurden insgesamt 218 Patienten in die Analyse eingeschlossen und 2 wurden ausgeschlossen. 2 von 220 3-Kanal-Langzeit-EKGs konnten weder als Sinusrhythmus noch als Vorhofflimmern klassifiziert werden. Einer von ihnen wechselte während der Analyse von Vorhofflattern zu Sinusrhythmus, und die Qualität des anderen EKG war für die Rhythmusanalyse unzureichend. Diese beiden Holter-EKGs und die entsprechenden Brustgurt-EKGs wurden von der endgültigen Analyse ausgeschlossen.