Detectie van hartaandoeningen met ECG met één afleiding met behulp van kunstmatige intelligentie (DAVID1)

Hartfalen met verminderde linkerventrikelejectiefractie (EF) is een relatief veel voorkomende cardiale pathologie met belangrijke klinische implicaties. Mensen met verminderde linkerventrikel-EF lopen een verhoogd risico op plotseling overlijden, ventriculaire en atriale aritmieën en acute hemodynamische decompensatie als gevolg van hartfalen. Er zijn bewezen medische interventies die plotselinge hartdood en complicaties voorkomen bij mensen met een verminderde linker ventrikel EF. Helaas zijn sommige mensen met een verminderde linkerventrikel-EF asymptomatisch, of hebben ze niet-specifieke symptomen zoals kortademigheid, en zouden ze die interventies niet tijdig krijgen. Momenteel zijn er geen effectieve manieren om te screenen op asymptomatisch verminderde linker ventrikel EF in de populatie, omdat detectie van lage EF het gebruik van echocardiografie vereist. Er is een grote behoefte aan het identificeren van nieuwe technologieën die kunnen helpen om mensen met verminderde linkerventrikel-EF op een eenvoudige, effectieve en betrouwbare manier te detecteren.

Eko Devices beschikt over een cloudgebaseerd platform van point-of-care cardiale screeningapparaten en machine learning-algoritmen die een effectievere detectie en beheer van hart- en vaatziekten mogelijk maken. In deze studie zullen we het Eko DUO-apparaat gebruiken om ECG-gegevens met één afleiding te verzamelen.

De Eko DUO is een door de FDA goedgekeurde en CE-gemarkeerde elektronische stethoscoop waarmee audio-opname van hartgeluid kan worden gemaakt om een ​​fonocardiogram (PCG) te produceren, evenals het opnemen van een elektrocardiogram (ECG) met één afleiding. De DUO beschikt over 60x audioversterking, onderdrukking van omgevingsgeluid, een samplefrequentie van 4000 Hz en 4 audiofilters. De ECG-component bestaat uit 2 roestvrijstalen elektroden, een hoogdoorlaatfilter van 0,01 Hz, een selecteerbaar netfilter van 50/60 Hz en een bemonsteringsfrequentie van 500 Hz. De geanonimiseerde auscultatoire DUO-opnamen worden draadloos via Bluetooth verzonden naar de veilige, HIPAA-conforme Eko-applicatie op een smartphone of tablet, waarmee de gebruiker hartgeluidopnamen kan afspelen, aantekeningen kan maken op opgenomen audio en opnames kan opslaan. Deze gegevens worden in realtime gesynchroniseerd met een veilige, HIPAA-compatibele, cloudgebaseerde Amazon Web Services (AWS) databaseserver beheerd door Eko Devices.

Eerder is aangetoond dat kunstmatige intelligentie die informatie van een 12-afleidingen ECG verwerkt, kan helpen bij het identificeren van mensen met een verminderde linkerventrikel EF1. Met behulp van gepaarde 12-afleidingen ECG- en echocardiogramgegevens, inclusief de linkerventrikelejectiefractie, van 44.959 patiënten in de Mayo Clinic, werd een convolutioneel neuraal getraind om patiënten met een lage ejectiefractie te identificeren. Bij testen op een onafhankelijke set van 52.870 patiënten toonde het model een Area Under the Curve ("AUC") van 0,93 en een nauwkeurigheid van 86%. We hebben ook een single-lead versie van hetzelfde algoritme ontwikkeld, die gemakkelijker toegankelijk zal zijn in een klinische setting omdat het kan worden gebruikt met een single-lead ECG-apparaat zoals het Eko DUO-apparaat. We stellen voor om de prestaties van dit nieuwe model te valideren met behulp van de huidige studie.