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L'écaille de salle de bains nouvelle a pu surveiller des millions de patientes d'insuffisance cardiaque

« Bonjour. Bill. S'il vous plaît. Faites un pas sur l'écaille. Touchez les garnitures en métal. » Le dispositif enregistre un électrocardiogramme des doigts de Bill et - d'une manière primordiale - de la palpitation de circulation qui incite son fuselage subtil à pendiller en haut et en bas. Les outils d'apprentissage automatique calculent que les sympt40mes d'insuffisance cardiaque de Bill ont empiré.

C'est comment les chercheurs à l'Institut de Technologie de la Géorgie envisagent leur dispositif expérimental atteindre des patients un jour, et dans une étude neuve, ils réussite rapportée d'épreuve-de-concept dans l'enregistrement et des caractéristiques de traitement de 43 patients présentant l'insuffisance cardiaque. Une future version commercialisable de l'écaille médicale de surveillance informerait idéalement un docteur, qui appellerait Bill pour régler son médicament à l'intérieur des frontières, si tout va bien le stockant un long séjour d'hôpital et une douleur inutile.

La palpitation et le signe de pendillement est appelé un ballistocardiogram (BCG), des chercheurs d'une mesure ont pris il y a généralement environ 100 ans mais ont abandonné en circuit comme la technologie de l'image l'a loin surpassé. Les chercheurs le rendent utile de nouveau avec le calcul moderne.

« Notre travail est la première fois que des BCG ont été employés pour classifier l'état des patientes d'insuffisance cardiaque, » a dit Omer Inan, l'investigateur principal de l'étude et un professeur agrégé à l'école du tech de la Géorgie d'élém. élect. et de l'ingénierie informatique.

Crise de santé

L'insuffisance cardiaque affecte 6,5 millions d'Américains et est une maladie de lent-progrès, dans laquelle les travaux cardiaques de moins en moins effectivement. Beaucoup de gens la connaissent comme insuffisance cardiaque congestive parce qu'un sympt40me important est un habillage liquide, qui peut accabler les poumons, entravant respirer et entraîner probablement la mort.

Les patients supportent des hospitalisations de répétition pour régler des médicaments quand leur état plonge, ou des « decompensates, » effectuant à insuffisance cardiaque un gestionnaire important des admissions au hôpital et des coûts de santé. La surveillance à la maison réduit des hospitalisations mais exige actuel une chirurgie invasive.

La recherche de tech de la Géorgie était derrière le lancement d'un dispositif si implantable de surveillance de maison d'insuffisance cardiaque en 2011. Mais cette solution neuve potentiellement se passerait de la procédure, a coûté beaucoup moins, et soit beaucoup plus simple pour employer - abaisser la résistance des patients à la surveillance à la maison.

Donné son stade précoce, l'écaille du BCG-EKG de l'étude s'est comporté bien dans des tests d'hôpital mais également dans des tests de dans-maison, qui était prometteuse, puisque la solution vise principalement l'utilisation à la maison éventuelle.

L'équipe de recherche, qui a compris des collaborateurs de l'Université de Californie, de San Francisco, et d'Université Northwestern, publiée leurs résultats dans les transactions d'IEEE de tourillon sur le génie biomédical. La recherche a été financée par le coeur, le poumon et l'institut nationaux de sang aux instituts de la santé nationaux.

Griffonnage de Ballisto

La pièce d'ECG de l'en laboratoire n'est pas information diagnostique neuve ni son grande, mais elle seul n'indique pas asse'au sujet de l'insuffisance cardiaque. La pièce de BCG est en grande partie neuve, et elle semble précieuse à la surveillance d'insuffisance cardiaque mais également à la remise en question pour enregistrer et interpréter.

L'ECG (ECG) a les ondes caractéristiques que les cliniciens ont comprises pendant 100 années, et maintenant, des ordinateurs les a affichées la beaucoup de l'heure. Des éléments du signe de BCG ne sont pas réellement connus bien encore, et ils n'ont pas été mesurés dans les patients présentant l'insuffisance cardiaque infiniment du tout. »

Omer Inan, l'investigateur principal de l'étude

L'ECG est électrique ; le fuselage conduit ses signes bien, et les enregistrements sont clairs.

Le BCG est un signe mécanique ; les réserves lipidiques de l'organisme l'amortissent, et elles font face à beaucoup d'interférence dans le fuselage comme les variations de tissu et le mouvement de muscle. Les BCG sont également plus bruyants dans les gens avec la maladie cardio-vasculaire.

Les patients présentant l'insuffisance cardiaque tendent à être feebler, et au commencement, les chercheurs les ont inquiétés oscilleraient sur des échelles pendant les tests à la maison, ajoutant bien plus de bruit aux BCG. Mais les enregistrements étaient très productifs.

Bien qu'une lecture de BCG soit griffonnage comparé gravure du proche-uniforme d'un ECG, les BCG ont quelques configurations qui mettent en parallèle des ECG. Par exemple, la grande pointe ascendante dans un ECG est suivie de la grande « J-onde du BCG. »

Palpitation intermittente

Les chercheurs ont traité des BCG avec trois algorithmes d'apprentissage automatique, indiquant les configurations qui diffèrent quand l'insuffisance cardiaque d'un patient est compensée, c.-à-d., plus sain, de quand elles decompensated.

« Dans quelqu'un avec l'insuffisance cardiaque decompensated, le système cardio-vasculaire peut plus ne compenser la fonction cardiaque réduite, et alors le flux sanguin par les artères est plus désordonné, et nous le voyons dans le signe mécanique du BCG, » Inan a dit. « Cette différence n'apparaît pas dans l'ECG parce que c'est un signe électrique. »

« La caractéristique la plus importante était le degré auquel le BCG est variable, qui signifierait le flux sanguin intermittent. Si vous hachez l'enregistrement dans les 20 seconde intervalles et les différents segments diffèrent entre eux beaucoup, c'est une bonne borne de décompensation, » Inan a dit.

Source:
Journal reference:

Aydemir, V.B. et al. (2019) Classification of Decompensated Heart Failure from Clinical and Home Ballistocardiography. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. doi.org/10.1109/TBME.2019.2935619.