Fração de ejeção baixa em ECG de derivação única

A insuficiência cardíaca com redução da fração de ejeção (FE) do ventrículo esquerdo é uma patologia cardíaca relativamente comum com importantes implicações clínicas. Pessoas com FE ventricular esquerda reduzida têm risco aumentado de morte súbita, arritmias ventriculares e atriais e descompensação hemodinâmica aguda devido à insuficiência cardíaca. Existem intervenções médicas comprovadas que previnem morte súbita cardíaca e complicações em pessoas com diminuição da FE ventricular esquerda. Infelizmente, algumas pessoas com diminuição da FE ventricular esquerda são assintomáticas ou apresentam sintomas inespecíficos como dispneia e não receberiam essas intervenções em tempo hábil. Atualmente, não existem formas efetivas de rastrear a diminuição assintomática da FE ventricular esquerda na população, pois a detecção de FE baixa requer o uso de ecocardiografia. Há uma necessidade significativa de identificar novas tecnologias que possam ajudar a detectar pessoas com FE ventricular esquerda diminuída de maneira simples, eficaz e confiável.

A Eko Devices apresenta uma plataforma baseada em nuvem de dispositivos de triagem cardíaca no local de atendimento e algoritmos de aprendizado de máquina que permitem detecção e gerenciamento mais eficazes de doenças cardiovasculares. Neste estudo, usaremos o dispositivo Eko DUO para coletar dados de ECG de derivação única.

O Eko DUO é um estetoscópio eletrônico aprovado pela FDA e com a marca CE que permite a gravação de áudio do som do coração para produzir um fonocardiograma (PCG), bem como gravar um eletrocardiograma (ECG) de derivação única. O DUO possui amplificação de áudio 60x, redução de ruído ambiente, taxa de amostragem de 4000 Hz e 4 filtros de áudio. O componente ECG é composto por 2 eletrodos de aço inoxidável, filtro passa-alta de 0,01 Hz, filtro principal selecionável de 50/60 Hz e taxa de amostragem de 500 Hz. As gravações DUO auscultatórias não identificadas transmitem sem fio via Bluetooth para o aplicativo Eko seguro e compatível com HIPAA em um smartphone ou tablet, que permite ao usuário reproduzir gravações de sons cardíacos, fazer anotações em áudio gravado e salvar gravações. Esses dados são sincronizados em tempo real com um servidor de banco de dados Amazon Web Services (AWS) seguro, compatível com HIPAA e baseado em nuvem, gerenciado pela Eko Devices.

Foi demonstrado anteriormente que informações de processamento de inteligência artificial de um ECG de 12 derivações podem ajudar a identificar pessoas com diminuição da FE1 do ventrículo esquerdo. Usando dados pareados de ECG de 12 derivações e ecocardiograma, incluindo a fração de ejeção do ventrículo esquerdo, de 44.959 pacientes na Mayo Clinic, um neural convolucional foi treinado para identificar pacientes com baixa fração de ejeção. Quando testado em um conjunto independente de 52.870 pacientes, o modelo mostrou uma área sob a curva ("AUC") de 0,93 e uma precisão de 86%. Também desenvolvemos uma versão de derivação única do mesmo algoritmo, que será mais facilmente acessível em um ambiente clínico, pois pode ser usado com um dispositivo de ECG de derivação única, como o dispositivo Eko DUO. Propomos validar o desempenho deste novo modelo usando o estudo atual.