Walidacja kinokardiografii, nowej technologii pomiaru mechanicznej aktywności serca za pomocą akcelerometrów i żyroskopów

Kinokardiografia mierzy mechaniczną i elektryczną funkcję serca. Zaproponowane rozwiązanie opiera się na pomiarach drgań ciała. Mierząc te ruchy na powierzchni ciała, można wywnioskować, biorąc pod uwagę wagę i rozmiar danej osoby, jakość bicia serca, które spowodowało tę wibrację. Opracowana technika obejmuje urządzenie mierzące te wibracje w dwóch miejscach ciała: na tułowiu (sejsmokardiografia) oraz na dolnej części pleców (balistokardiografia). Pierwszy pomiar odzwierciedla miejscową siłę bicia serca oraz przepływ krwi do głównej tętnicy ciała, czyli aorty. Drugi pomiar, w dolnej części pleców, jest wynikiem skurczu i ruchu krwi w układzie tętniczym. Na podstawie tych dwóch pomiarów obliczana jest energia wytwarzana przez serce i przekazywana do tułowia lub całego ciała. Do scharakteryzowania mechanicznej funkcji serca wykorzystuje się energię w całym cyklu pracy serca i dystrybucję tej energii w ciągu jednego uderzenia serca.

Przeprowadzone wcześniej badania kliniczne wykazały powtarzalność pomiarów kinokardiograficznych (KCG) oraz ich odporność na wykorzystanie różnych sensorów.

Pomiary KCG wykazały również dużą czułość (> 94%) na różne stany hemodynamiczne wywołane iniekcją aktywnych środków inotropowych, tj. dobutaminy stosowanej również w leczeniu zaawansowanej niewydolności serca. W randomizowanym, podwójnie zaślepionym, krzyżowym badaniu kontrolowanym przez placebo, pomiary te wykazały silną korelację (r = 0,8, p <0,0001) z pojemnością minutową serca mierzoną za pomocą echokardiografii. Technika wykazała również zdolność do śledzenia zmian funkcji mechanicznej serca podczas dobrowolnego bezdechu wydechowego.

Pomiary KCG oceniano również podczas symulacji mikrograwitacji w Bedrest na 23 zdrowych ochotnikach. Pomiary śledziły pogorszenie kondycji serca w grupie kontrolnej w porównaniu z grupą ćwiczącą, podobnie jak pomiary MRI serca. Następnie metryki KCG wykazały zdolność do odróżnienia pacjentów z niewydolnością serca o zmniejszonej frakcji wyrzutowej (HFrEF) od pacjentów z niedoborem. Te najnowsze wyniki pokazały również, że sam czujnik na klatkę piersiową był wystarczający do oddzielenia pacjentów z HFrEF od pacjentów z normą, kładąc podwaliny pod możliwe użycie samego smartfona.

Prototyp aplikacji mobilnej o nazwie OKCARDIO umożliwia dokonywanie pomiarów bardzo podobnych do sensora piersiowego Kino, jednak do tej pory nie był on wykorzystywany w badaniach klinicznych. Takie narzędzie pozwoliłoby każdemu, kto ma telefon komórkowy typu smartfon, samodzielnie zmierzyć czynność serca i udostępnić ją lekarzowi prowadzącemu.