Détection des affections cardiaques avec un ECG à dérivation unique utilisant l'intelligence artificielle (DAVID1)

L'insuffisance cardiaque avec fraction d'éjection ventriculaire gauche (FE) réduite est une pathologie cardiaque relativement courante avec des implications cliniques majeures. Les personnes dont la FE ventriculaire gauche est réduite présentent un risque accru de mort subite, d'arythmies ventriculaires et auriculaires et de décompensation hémodynamique aiguë due à une insuffisance cardiaque. Il existe des interventions médicales éprouvées qui préviennent la mort cardiaque subite et les complications chez les personnes présentant une diminution de la FE ventriculaire gauche. Malheureusement, certaines personnes dont la FE ventriculaire gauche est réduite sont asymptomatiques ou présentent des symptômes non spécifiques comme la dyspnée et ne recevraient pas ces interventions en temps opportun. Actuellement, il n'existe aucun moyen efficace de dépister une diminution asymptomatique de la FE ventriculaire gauche dans la population, car la détection d'une faible FE nécessite l'utilisation de l'échocardiographie. Il existe un besoin important d'identifier de nouvelles technologies qui peuvent aider à détecter les personnes avec une diminution de la FE ventriculaire gauche d'une manière simple, efficace et fiable.

Eko Devices propose une plate-forme basée sur le cloud d'appareils de dépistage cardiaque au point de service et d'algorithmes d'apprentissage automatique qui permettent une détection et une gestion plus efficaces des maladies cardiovasculaires. Dans cette étude, nous utiliserons l'appareil Eko DUO pour collecter des données ECG à dérivation unique.

L'Eko DUO est un stéthoscope électronique approuvé par la FDA et marqué CE qui permet l'enregistrement audio du son cardiaque pour produire un phonocardiogramme (PCG) ainsi que l'enregistrement d'un électrocardiogramme (ECG) à dérivation unique. Le DUO dispose d'une amplification audio 60x, d'une réduction du bruit ambiant, d'un taux d'échantillonnage de 4000 Hz et de 4 filtres audio. Le composant ECG est composé de 2 électrodes en acier inoxydable, d'un filtre passe-haut de 0,01 Hz, d'un filtre secteur sélectionnable de 50/60 Hz et d'une fréquence d'échantillonnage de 500 Hz. Les enregistrements DUO auscultatoires anonymisés sont transmis sans fil via Bluetooth à l'application Eko sécurisée et conforme à la HIPAA sur un smartphone ou une tablette, ce qui permet à l'utilisateur de lire des enregistrements sonores cardiaques, d'annoter des notes sur l'audio enregistré et de sauvegarder des enregistrements. Ces données sont synchronisées en temps réel avec un serveur de base de données Amazon Web Services (AWS) sécurisé, conforme à la HIPAA et basé sur le cloud, géré par Eko Devices.

Il a déjà été démontré que l'intelligence artificielle traitant les informations d'un ECG à 12 dérivations peut aider à identifier les personnes présentant une diminution de l'EF1 ventriculaire gauche. À l'aide de données appariées d'ECG à 12 dérivations et d'échocardiogrammes, y compris la fraction d'éjection ventriculaire gauche, de 44 959 patients de la clinique Mayo, un neurone convolutif a été formé pour identifier les patients ayant une faible fraction d'éjection. Lorsqu'il a été testé sur un ensemble indépendant de 52 870 patients, le modèle a montré une aire sous la courbe (« AUC ») de 0,93 et ​​une précision de 86 %. Nous avons également développé une version à dérivation unique du même algorithme, qui sera plus facilement accessible en milieu clinique puisqu'elle peut être utilisée avec un appareil ECG à dérivation unique comme l'appareil Eko DUO. Nous proposons de valider les performances de ce nouveau modèle à l'aide de l'étude actuelle.