陈元秀教授解析最新智能心电系统:从可穿戴设备到AI诊断的突破
陈元秀教授解析最新智能心电系统:从可穿戴设备到AI诊断的突破
在第十八届东方心脏病学会议和世界心脏病学大会上,武汉大学人民医院的陈元秀教授分享了关于最新智能心电系统的临床应用进展。她详细介绍了可穿戴心电设备的技术原理及其分类,并强调了这些设备在医疗级监测中的重要性。通过结合AI算法和医疗服务,这些智能心电设备能够提供更全面的心脏健康监测解决方案,加速分级诊疗并辅助院外管理,为患者带来更好的使用体验和服务。
可穿戴心电设备的技术原理与分类
可穿戴心电设备主要采用两种信号收集技术:心电描记法(ECG)和光电容积脉搏波描记法(PPG)。ECG通过生物电检测,利用皮肤表面电极捕捉心脏电位波动,经过数字化处理后输出心脏健康信息。而PPG则是通过光束照射皮肤,监测血管容积变化来计算心率等信息。
根据佩戴方式不同,可穿戴心电设备可分为四类:
- 智能手环式:采用PPG技术或结合ECG技术,价格较低但精度有限
- 手持式:模拟胸导联和双手导联,适用于快速检测
- 贴片式:体积小巧,通过专用电极采集心电信号
- 医疗级多导联式:能完整记录心脏心电图动态改变,适用于专业医疗场景
AI算法在心电图诊断中的突破
上海交通大学刘成良教授团队在Cell Press细胞出版社期刊发表的研究显示,他们开发的心电图诊断大模型(KED)在全人群的心电图诊断中表现出色。该模型基于80万份患者心电图训练,通过知识增强策略和对比学习算法,实现了对心电图形态异常、节律异常等多种情况的高精准度诊断。例如,房颤诊断的AUC达到0.994,灵敏度0.949,特异性0.975。
临床应用:从医院到家庭的延伸
以数创医疗的“心电随身测”为例,这款获得医疗器械注册证的产品采用了三导联设计,重量仅35克,单次充电可使用7天。其AI算法对30多种常见病症的诊断准确度超过90%,部分达到95%以上。用户只需将设备贴于胸前,即可完成心电监测,并通过配套小程序获取AI分析报告或申请医生人工分析。
未来展望:从“戴的”到“穿的”
陈元秀教授指出,目前的可穿戴心电设备多是“戴的”,缺少可“穿的”设备。未来需要研发全天候可穿的心电设备,提高P波识别率,优化算法以减少肌电干扰。同时,应进一步扩大标准十二导联的应用范围,包括日常活动、负荷情况下的心电数据积累,以及猝死相关研究。
智能心电设备的未来发展方向包括:
- 开发新一代融合多种模态的大模型架构
- 推进个性化医疗健康大模型研究
- 实现从院内到院外、居家场景的全面覆盖
通过持续的技术创新和临床应用,智能心电系统正在为心血管疾病的早发现、早诊断、早干预提供更有力的支持,有望在医疗资源匮乏地区发挥重要作用。