建立远程心电监测系统平台的意义（二）

刘鸣 张林 余秀明

专家讲座

建立远程心电监测系统平台的意义（二）

刘鸣 张林 余秀明

心电监测；远程会诊；心律失常；工程技术；设备

5 远程心电监测系统的工作内容

远程心电网络系统平台是指利用计算机软硬件技术、网络通讯技术等现代化手段，实现对医院内部包括门诊、病房、分院、社区、所有心电图、动态心电图、动态血压数据的采集、记录、传输、存储、报告到全院及网络发布整个过程的记录和跟踪等功能；同时实现基层医院心电图检查与上级医院之间的远程诊断的流程，包括数据的采集、记录、远程传输、远程会诊报告的记录和跟踪等功能；还可以进行院前120急救心电图检查的采集、记录，实时传输到医院，使医院及早做好心脏病患者抢救的准备。此平台也适应农村现行医疗条件，具备科学、合理、切实可行的完整流程。

远程心电监测的主要内容包括以下6个方面[12]：①即时心率、最快心率、最慢心率、静息心率、运动心率的记录和演变；②快速或缓慢心律失常的提示、诊断及鉴别诊断；③心肌缺血ST-T改变的提示、诊断及动态演变；④起搏器、ICD等植入式心脏电子设备功能的动态观察、监测及判读；⑤协助药物治疗选择、帮助疗效判断，进行心率及QT间期的监测；⑥特殊功能，包括心率变异性（HRV）、心率震荡（HRT）、T波电交替（TWA）和散点图分析，以及呼吸睡眠暂停初筛、自主神经功能判断等。

现今此系统已在全球范围内推广和应用。Vivek和Vikrant[22]分析了印度偏远乡村地区延误急性心肌梗死患者治疗时机的原因：一方面是因为患者忽略了心脏病发作的症状，延误就诊时机；另一方面是因为偏远乡村地区的基层医疗机构数量稀少，且缺乏基本的诊断设备。远程心电监测网络平台的构建可以弥补这两方面的缺陷，提高当地的医疗水平。在巴西的Minas Gerais地区，政府部门意识到远程医疗的重要性，通过筹建TNMG（Telehealth Network of Minas Gerais）项目，从“远程会诊”和“远程心电监控”两方面来提升基层医院的医疗水平[1]。在Crossley等[15]关于远程心脏监测与起搏器随访的研究中，发现远程心脏监测系统报告临床事件发生的时间比电话传输心电系统更早，检出率更高。此外，在对植入植入式电子心脏装置患者的随访中发现，远程家庭监控系统（remote home monitoring with automatic daily surveillance，HM）在临床事件的发现（如心律失常等）和报告方面，比传统随访更为安全和快捷。HM系统技术上的可靠程度（包括传输过程中保持数据完整性和早期报告临床事件的能力）和可行性已经在之前的文献中进行过初步评估[23]。该研究还表明，远程心脏监测系统不仅能在非随访时间对患者进行持续性的心律失常事件和电子设备的监测，并能进行早期、及时的报告（图5）。结合图6，可见总的诊室随访次数从传统随访组的每例患者3.8次/年减少到HM组的2.1次/年（P＜0.01），HM组总的诊室随访次数减少了45%。在不影响最终不良事件的发现和报告的前提下，减少了不必要的院内设备的使用，减轻了医院的负担[7]。在Banchs等[2]的研究中也提及，对植入式心脏电子设备的远程监控，可以警示医院保健随访组的医生关于此类患者出现心房颤动、室性心律失常、设备治疗、导线故障、电磁干扰、活动状态异常和电池耗竭等方面的相关信息，尤其对于无明显症状的患者，更发挥了早期、及时检测和预警的作用，其中房颤和室性心律失常的早期检测有助于卒中的早期干预和预防，或防止心力衰竭的恶化、ICD电击。

近年来，我国部分地区将远程心电监测技术应用于慢性心力衰竭患者的康复训练、慢性病患者的管理、进行偏远地区会诊等[11,12,24]。已有研究表明，心脏远程监测指导慢性心力衰竭患者的康复训练能够增加康复训练的安全性，明显改善患者运动耐力，减少再入院，具有较高的临床应用价值[24]。对慢性病患者的管理而言，远程心电监测可以实现对病情变化早发现、早诊断和远程问诊咨询，为患者节省医疗费用、降低住院率和缩短住院时间[12]。

6 目前常用的远程心电监测设备

Banchs等[2]综合介绍了目前先进的远程心电监测设备，主要有外部事件记录器、自动事件记录器、埋藏式心电循环记录器（implantable loop recorder，ILR）、 无 线 心 脏 监 测 （mobile cardiac telemetry，MCT）、心脏卡片或贴片监视器、穿戴式脉搏传感器、基于智能手机的心率-心律监视器。

外部事件记录器仅有存储、追踪功能，里面常置入循环记录仪，可以记录事件发生前后一段时间的数据。这类监视器可以使用7～21天。自动事件记录器内置有可以自动识别低频、快速和不规则心率的仪器。心脏卡片是一个便携式的心率记录器，可以放置在钱包或口袋里，可在症状出现时进行实时记录，且不需要使用皮肤电极。贴片监视器是一种新型的、更为舒适便捷的持续性心率记录器（图7），Zio XT贴片监视器可持续使用2周。

ILR（图8）更适用于有晕厥症状、病因不明性卒中后的长期心脏监测和心律失常治疗后随访的患者，将它植入胸壁的皮下组织，可以检测和记录缓慢、快速及不规则的心律。ILR的另一个功能是可被外部事件记录器激活而作为循环记录仪使用。

植入式心脏电子设备主要指起搏器和ICD，从2000年就开始进行无线远程心电监测。家庭监控器可无线接收植入式心脏电子设备的信息，并通过电话线连接到网络服务器，医生可通过互联网下载已上传的信息。这些信息也可以被整合到电子病历系统（EHR），用于分析病情发展趋势，调整治疗方案（图 9、10）。

随着智能手机的普及和各类拥有特殊功能应用软件的发展，与医疗保健相关的应用软件也逐渐增多。例如AliveCor心脏监测器（图11）是一种支持蓝牙功能的心电监测仪器，它与智能手机上一款应用软件协同进行单导联的心率记录，可以记录、储存相关信息并进行实时的传递和咨询。此设备近期已被美国 FDA（Food and Drug Administration）核准为心房颤动的识别、诊断工具。随着传感器日益精细化的外形和愈加准确的感知能力，搭配拥有计算能力、数据储存、传输功能的个人通讯工具，这类设备已经成为医疗上一种有力的诊断、监测工具。

综上，应根据不同区域网络环境的支持、不同患者的病情需求、生活方式、健康信息认知力、经济负担等条件，选择合适的远程心电监测设备。

7 远程心电监测的基本工程技术

一套完整的远程心电监测系统通常由监测终端、监测服务器、监测中心三部分组成。

监测终端是远程心电监测系统的“感应器”，是服务的信息提供者。监测终端目前常见的设备有心电检测终端（又称心电图机）、动态心电监测仪（Holter）和实时心电监护仪等。远程传输功能是远程心电监测终端不同于传统心电监测终端的特有功能。目前通信的方式比较多，有线的有USB、电话传输、局域网、宽带网，无线的有蓝牙、Wifi、GPRS/3G/4G等，应根据实际使用环境、传输距离等，选择具备不同传输功能的终端设备。

监测服务器是远程心电监测系统的“通信枢纽”和“数据中心”，是提供监测服务的桥梁。监测服务器一般由通信服务器、数据处理服务器、Web服务器、数据库和文件服务器等组成。其中通信服务器主要负责数据的接收、转发；数据处理服务器主要负责数据处理；Web服务器负责用户信息交互访问；数据库和文件服务器主要负责各种信息、数据的存储。

监测中心是远程心电监测系统的数据“处理中心”，是监测服务的提供者。监测中心通常由各种心电分析工作站、监护工作站等组成，借助计算机软件，心电分析师和专家实现对心电数据的测量、分析、监护、统计、报告生成和下发等[13]（图12）。

以远程心电图为例，主要的信息传递路线如下：传输终端（包含独立的嵌入系统来收集ECG图形）→存储在随机存储器RAM→编码→传送数据→接收终端（含有另一个嵌入系统）→提取信息→通过串行端口输送到台式电脑。该路线主要的功能模块包括：患者终端（patient-end embedded system，PES）、保健中心终端（healthcare-end em－bedded system，HES）和安装有应用软件的电脑。

患者终端放置在传输终端，用于收集心电信号，并通过一个无线发送器将其转换为双相格式化的串行位流；保健中心终端和电脑放置在接收终端，两者协作接收无线心电信号，并解码数据，收集数据以进行下一步分析。电脑使用以图形用户界面（graphical user interface，GUI）为基础的工具箱来计算波形时限和间隔，初步评估心脏功能[25]。

8 远程心电监测的意义

8.1 对患者的意义 ①广大人民群众在社区就能享受到与大医院一样的治疗水平；②可以节省医疗费用、降低住院率和缩短住院时间[6,7,15]，在节省高昂的诊疗费用之外，也节省了患者及家属的交通费、住宿费、餐饮费、误工费及花费的时间等这些间接成本；③减少或避免了不必要的转诊[1]；④在ICD、起搏器等植入式心脏电子设备的随访方面，考虑到患者的依从性，不宜进行频繁的诊室随访，能用远程监测来代替[7]。

8.2 对基层医院的意义 ①增加基层医务人员的实践机会[1]；②可利用远程监测系统指导基层卫生院医务人员的业务，提高基层医疗机构医务人员的技术水平[11]；③基层医院难以处理的危重病例可定向转诊，必要时还能邀请专家到当地会诊，从而降低医疗风险，减少医疗纠纷发生[11]。

8.3 对综合性医院的意义 ①对于大型综合医院来讲，大量基础心脏病由专家来进行诊治是一种资源浪费，而通过远程心电会诊平台执行分级医疗、双向转诊之后，“小病在社区、大病进医院、康复回社区”的目标得以实现，从而提高医疗资源的利用效率；有助于构建分层级、分阶段、功能完善、“预防、治疗、康复”相结合的医疗服务体系，实现分级诊疗。②可发现偏远地区、少数民族的罕见疾病，利于心电科研的发展[11]。③同时，心电信息系统还可以对医生的工作量、科室机器的使用情况和患者的诊断状态等进行统计，从而及时发现管理环节上的薄弱部分，对员工的考评和绩效管理都能提供有力的工具。④实现了大医院与基层医疗机构技术互补，给流行病学掌握心脑血管的发病率、发病类型、患病年龄、早期发现与防治、不同地区生活习惯等提供了重要的科学依据。⑤在随访方面，减少了患者来诊室随访的时间和次数，减轻了医生的工作负担[7,15]，也在一定程度上减轻了医院的负荷。

9 远程心电监测系统使用率较低的原因分析

虽然远程心电监测及远程会诊系统是远程医疗的发展趋势，也存在着明显优势，但从全球范围看，在部分地区存在着使用率低于预期的现象，造成这种现象的原因是多方面的[1,26]。

9.1 个人因素 针对远程心电监测系统，在对基层医生进行足够操作培训的地区，系统使用率会更高；平时缺乏临床交流、病例讨论机会的基层医生，对该系统的使用率也更高；进入临床工作时间较短、工作经验不足的基层医生，使用系统的次数更加频繁。

9.2 社会因素 在经济更为落后、交通不发达、基层医疗机构和医疗人员更缺乏的地区，对远程心电监测系统的使用率会更高，但在过于落后的地区，不具备构建远程心电监测平台的网络环境，也影响了该系统的推广和使用。

9.3 技术因素 操作步骤更为简便，更加适应当地网络环境的系统使用率更高。远程心电监测系统依赖于设备和网络，有时候会出现一些设备和网络障碍，需要设备厂家或医院信息中心的人员能及时进行解决，这也会影响运程监测系统的使用率。但也有文献表明，网络连接速度缓慢或无法连接、远程数据的访问等对远程医疗项目应用的影响结果是没有统计学意义的。

9.4 经济因素 目前尚缺乏证据证实远程医疗发展的经济效益性和可持续性[27-29]。

9.5 文化因素 不同国家、洲际、地区的患者和基层机构医生对远程医疗的接受程度不一[26,30]。

9.6 其他因素 不同国家、洲际对医生的监管问题[26]。

10 关于远程心电监测系统的改进

为了提高远程心电监测系统的使用率，必须将这个项目整合到医生的日常工作中，而为了达到这个目标，可以从以下几个方面进行改进：①强化对基层医生的培训，培训内容应包括远程医疗的优势所在、相关法律法规、不足之处、相关风险等等[31]；②选择更多的年轻医生进行培训；③提高远程心电监测系统的操作功能，简化操作流程[1]。

此外，将远程心电监测系统推广到更偏远的地区，满足更多贫苦地区患者的医疗需求，并根据不同地区患者、医生的实际需求构建合适的远程心电监测平台。

综上所述，远程心电监测系统将成为基层卫生服务网络重要组成部分，在农村居民基本公共卫生服务中发挥着重要作用，进一步缓解“看病难、看病贵”的医疗现状；区域心电网络系统的应用，必将使社区心电图基础检查首诊，基本情况确定，申请会诊或转院，实现分级医疗、双向转诊等制度得到更好的贯彻和执行，从而从整体上降低社会医疗成本，解决心脏病的初步筛查、初步诊断、紧急情况快速救治等问题。

图5 左图：首次发现心律失常的时间；右图：首次发现无症状心律失常事件的时间

图6 左图：在大约前3个月,平均（90±30）d，两组都按照规定进行诊室随访，此后两组的随访总次数（包括预约和非预约性的随访）曲线出现明显分歧。对于HM组，曲线的缓慢上升代表非预约性随访的发生。右图：两组在最终不良事件的发现和报告方面比较未见统计学差异

图7 Zio XT贴片监视器

图8 ILR

图9 植入式心脏电子设备的无线远程心电监测系统的一般流程

图10 无线远程心电监测系统的家庭监控器和发信装置

图11 AliveCor心脏监测器的应用界面图

图12 远程心电监测系统构架

（全文完）

11 参考文献

［1］Alkmim MBM，Marcolino MS，Figueira RM，et al.Factors Associated with the Use of a Teleconsultation System in Brazilian Primary Care.Telemedicine and e-Health，2015，21：473-483.

［2］Banchs JE，Scher DL.Emerging Role of Digital Technology and Remote Monitoring in the Care of Cardiac Patients.Med Clin North Am，2015，99：877-896.

［3］张荣生，顾翔.远程心电监测应用于心律失常诊断的可行性和效果.中华老年多器官疾病杂志，2015，14：757-762.

［4］Santini M，Ricci RP，Lunati M，et al.Remote monitoring of patients with biventricular defibrillators through the CareLink system improves clinical management of arrhythmias and heart failure episodes.J Interv Card Electr，2009，24：53-61.

［5］Wilkoff BL，Auricchio A，Brugada J，et al.HRS/EHRA Expert Consensus on the Monitoring of Cardiovascular Implantable Electronic Devices （CIEDs）：Description of Techniques，Indications，Personnel，Frequency and Ethical Considerations.Heart Rhythm，2008，5：907-925.

［6］Crossley GH，Boyle A，Vitense H，et al.The CONNECT（Clinical Evaluation of Remote Notification to Reduce Time to Clinical Decision）Trial.J Am Coll Cardiol，2011，57：1181-1189.

［7］Varma N，Epstein AE，Irimpen A，et al.Efficacy and Safety of Automatic Remote Monitoring for Implantable Cardioverter-Defibrillator Follow-Up：The Lumos-T Safely Reduces Routine Office Device Follow-Up （TRUST） Trial.Circulation，2010，122：325-332.

［8］Nerlich M，Balas EA，Schall T，et al.Teleconsultation practice guidelines：Report from G8 Global Health Applications Subproject 4.Telemed J E Health，2002，8：411-418.

［9］满红梅.动态心电图在起搏器随访中的重要临床价值.中国伤残医学，2015，23：121-122.

［10］夏里丰，胡红宇，王庆军.动态血压与心电图监测在妊娠期高血压疾病中的应用.中国乡村医药，2015，22：21-22.

［11］肖一柳，黄清梅，卢业敏.远程心电图会诊系统在广西农村地区应用意义.医药前沿，2015，5：160-161.

［12］王红宇.远程心脏监护技术在慢性病管理中的应用.实用心电学杂志，2015，24：100-101.

［13］中国医药信息学会心脏监护专业委员会.中国远程心电监测专家建议（讨论稿）.实用心电学杂志，2015，24：305-308.

［14］孟繁华.电话传输心电图监测系统的应用与进展.国外医学心血管疾病分册，1996，23：281-283.

［15］Crossley GH，Chen J，Choucair W，et al.Clinical Benefits of Remote Versus Transtelephonic Monitoring of Implanted Pacemakers.J Am Coll Cardiol，2009，54：2012-2019.

［16］李萍，王瑞，鉏振伟，等.远程心电监护系统研究的发展与展望.当代医学，2011，17：18-20.

［17］Tan T，Chang C，Huang Y，et al.Development of a Portable Linux-Based ECG Measurement and Monitoring System.J Med Syst，2011，35：559-569.

［18］Capucci A，Santini M，Padeletti L，et al.Monitored Atrial Fibrillation Duration Predicts ArterialEmbolic Events in PatientsSuffering From Bradycardia and AtrialFibrillation Implanted With Antitachycardia Pacemakers.J Am Coll Cardiol，2005，46：1913-1920.

［19］Wang TJ.TemporalRelations ofAtrialFibrillation and Congestive Heart Failure and Their Joint Influence on Mortality：The Framingham Heart Study.Circulation，2003，107：2920-2925.

［20］Glotzer TV，Daoud EG，Wyse DG，et al.The Relationship Between Daily Atrial Tachyarrhythmia Burden From Implantable Device Diagnostics and Stroke Risk：The TRENDS Study.Circ Arrhythm Electrophysiol，2009，2：474-480.

［21］Kara S，Kemaloglu S，Kirbas S.Low-Cost Compact ECG With Graphic LCD and Phonocardiogram System Design.J Med Syst，2006，30：205-209.

［22］Vivek C，Vikrant K.Tele-ECG and 24-hour physician support over telephone for rural doctors can help early treatment of acute myocardialinfarction in ruralareas.JTelemed Telecare，2016，22：203-206.

［23］Varma N，Stambler B，Chun S.Detection of Atrial Fibrillation by Implanted Devices with Wireless Data Transmission Capability.Pacing Clin Electrophysiol，2005，28：133-136.

［24］鲁雯雯，韩艳丽，陈守强，等.心脏远程监护在慢性心力衰竭患者康复训练中的应用价值.中国心血管杂志，2015，20：123-126.

［25］Gupta R，Bera JN，Mitra M.An intelligent telecardiology system for offline wireless transmission and remote analysis of ECG.J Med Eng Technol，2012，36：358-365.

［26］Rogove HJ，McArthur D，Demaerschalk BM，et al.Barriers to Telemedicine：Survey of Current Users in Acute Care Units.Telemed J E Health，2012，18：48-53.

［27］Ohinmaa A，Hailey D，Roine R.Elements for assessment of telemedicine applications.Int J Technol Assess，2011，17：190-202.

［28］Durrani H，Khoja S.A systematic review of the use of telehealth in Asian countries.J Telemed Telecare，2009，15：175-181.

［29］Reardon T.Research Findings and Strategies for Assessing Telemedicine Costs.Telemed J e-Health，2005，11：348-369.

［30］Buck S.Nine human factors contributing to the user acceptance of telemedicine applications：a cognitive-emotional approach.J Telemed Telecare，2009，15：55-58.

［31］Jennett P，Yeo M，Pauls M，et al.Organizational readiness for telemedicine：implications for success and failure.J Telemed Telecare，2003，9：S27-30.

The significance of remote ECG monitoring system platform（Part 2）

ECG monitoring；Remote consultation；Arrhythmia；Engineering technology；Equipment

远程心电网络平台建立的研究（项目编号：WG14D01）

430022 湖北省武汉市，武汉亚洲心脏病医院心肺功能检测中心

10.3969/j.issn.1672－5301.2016.12.001

R540.4+1

A

1672-5301（2016）12-1057-04

2016-05-11）