Rilevamento delle condizioni cardiache con ECG a derivazione singola utilizzando l'intelligenza artificiale (DAVID1)

L'insufficienza cardiaca con ridotta frazione di eiezione ventricolare sinistra (EF) è una patologia cardiaca relativamente comune con importanti implicazioni cliniche. Le persone con ridotta FE ventricolare sinistra sono a maggior rischio di morte improvvisa, aritmie ventricolari e atriali e scompenso emodinamico acuto dovuto a insufficienza cardiaca. Esistono comprovati interventi medici che prevengono la morte cardiaca improvvisa e le complicanze nelle persone con diminuzione della frazione di eiezione del ventricolo sinistro. Sfortunatamente, alcune persone con ridotta FE ventricolare sinistra sono asintomatiche o presentano sintomi non specifici come la dispnea e non riceverebbero tali interventi in modo tempestivo. Attualmente, non ci sono metodi efficaci per lo screening della FE ventricolare sinistra asintomatica nella popolazione, poiché il rilevamento di una FE bassa richiede l'uso dell'ecocardiografia. Vi è una significativa necessità di identificare nuove tecnologie che possano aiutare a rilevare le persone con ridotta FE ventricolare sinistra in modo semplice, efficace e affidabile.

Eko Devices presenta una piattaforma basata su cloud di dispositivi di screening cardiaco presso il punto di cura e algoritmi di apprendimento automatico che consentono un rilevamento e una gestione più efficaci delle malattie cardiovascolari. In questo studio, utilizzeremo il dispositivo Eko DUO per raccogliere dati ECG a derivazione singola.

Eko DUO è uno stetoscopio elettronico approvato dalla FDA e con marchio CE che consente la registrazione audio del suono cardiaco per produrre un fonocardiogramma (PCG) e la registrazione di un elettrocardiogramma a derivazione singola (ECG). Il DUO offre amplificazione audio 60x, riduzione del rumore ambientale, una frequenza di campionamento di 4000Hz e 4 filtri audio. Il componente ECG è costituito da 2 elettrodi in acciaio inossidabile, filtro passa-alto da 0,01 Hz, filtro di rete selezionabile da 50/60 Hz e una frequenza di campionamento di 500 Hz. Le registrazioni DUO auscultatorie de-identificate vengono trasmesse in modalità wireless tramite Bluetooth all'applicazione Eko sicura e conforme a HIPAA su uno smartphone o tablet, che consente all'utente di riprodurre registrazioni del suono cardiaco, annotare note sull'audio registrato e salvare le registrazioni. Questi dati vengono sincronizzati in tempo reale su un server di database Amazon Web Services (AWS) sicuro, conforme a HIPAA e basato su cloud gestito da Eko Devices.

È stato precedentemente dimostrato che l'intelligenza artificiale che elabora le informazioni da un ECG a 12 derivazioni può aiutare a identificare le persone con diminuzione dell'EF1 ventricolare sinistro. Utilizzando i dati accoppiati dell'ECG a 12 derivazioni e dell'ecocardiogramma, inclusa la frazione di eiezione ventricolare sinistra, da 44.959 pazienti presso la Mayo Clinic, è stato addestrato un neurale convoluzionale per identificare i pazienti con bassa frazione di eiezione. Quando è stato testato su un gruppo indipendente di 52.870 pazienti, il modello ha mostrato un'area sotto la curva ("AUC") di 0,93 e un'accuratezza dell'86%. Abbiamo anche sviluppato una versione a derivazione singola dello stesso algoritmo, che sarà più facilmente accessibile in ambito clinico poiché può essere utilizzata con un dispositivo ECG a derivazione singola come il dispositivo Eko DUO. Proponiamo di convalidare le prestazioni di questo nuovo modello utilizzando lo studio attuale.