Elektrokardiografia do automatycznej analizy zaburzeń rytmu serca u dzieci

Badanie jest zainicjowanym przez badacza, jednoośrodkowym, prospektywnym badaniem obserwacyjnym. Badanie zostanie przeprowadzone w Klinice Kardiologii Dziecięcej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego.

Cel pracy: Opracowanie innowacyjnego narzędzia do automatycznej analizy zaburzeń rytmu i przewodzenia serca u pacjentów pediatrycznych. Grupę badaną stanowić będzie 275 dzieci z różnymi zaburzeniami rytmu serca, w tym z wrodzonymi wadami serca po operacjach na otwartym sercu. Grupa badana zostanie podzielona na następujące kategorie wiekowe: 50 niemowląt w wieku poniżej 1 roku życia, 75 dzieci w wieku 1-5 lat, 75 dzieci w wieku 6-12 lat i 75 dzieci w wieku 13-18 lat.

Grupa kontrolna składać się będzie z 400 zdrowych ochotników (po 100 w każdej grupie wiekowej zdefiniowanej jak w grupie badanej).

Wszyscy pacjenci zostaną poddani

• Zapis 12-odprowadzeniowego EKG
• Całodobowe monitorowanie EKG metodą Holtera

Wraz z sygnałami EKG uzyskana zostanie historia medyczna pacjenta obejmująca:

• numer identyfikacyjny
• dokładną datę i godzinę uzyskania EKG
• wiek
• wysokość
• waga
• rozpoznane choroby współistniejące – w szczególności informacje dotyczące rozpoznanej wrodzonej wady serca (jeśli dotyczy).

Po uzyskaniu sygnałów EKG zostaną one przeanalizowane przez doświadczonego kardiologa dziecięcego. Uzyskane sygnały wraz z interpretacją kliniczną zostaną przesłane do Cardiomatics i wykorzystane do budowy algorytmów, które umożliwią wysokiej jakości automatyczną analizę u dzieci. Algorytmy zostaną zbudowane przy użyciu architektur głębokich sieci neuronowych, takich jak ResNet, i będą działać na filtrowanych sygnałach EKG. Utworzona unikalna baza danych różnych arytmii u pacjentów pediatrycznych posłuży do „uczenia” algorytmu. Po opracowaniu algorytmu jego niezawodność zostanie przetestowana za pomocą sygnałów z utworzonej bazy danych, które nie zostały wykorzystane do „uczenia” algorytmu we wcześniejszej fazie procesu.

Stworzenie niezawodnego systemu do automatycznej analizy zapisów EKG metodą Holtera u dzieci nie tylko usprawni pracę klinicystów, ale także zwiększy dostępność i powszechność tego badania, które ma ogromne znaczenie w wykrywaniu zaburzeń rytmu i przewodzenia w pediatrii. Technologia poprawi również rozpoznawanie szerokiego spektrum schorzeń, dzięki czemu możliwe będzie podjęcie odpowiedniej terapii na wcześniejszym etapie.