智能手机上传手持设备显示心电图异常的危险因素分析

史生金，李俊伟，王红宇

1 山西医科大学第二临床医学院，太原030001；2 山西医科大学第二医院心电诊断科

便携式手持心电图设备可以方便人们自助采集心电图，进一步监测心脏健康状况，同时通过心电图数据分析心率变异性（HRV）可以无创定量测定自主神经功能。目前应用在医疗机构的心率变异参数主要是长时程记录24 h 动态心电图，时阈分析正常窦性心律的HRV、三角指数等指标。随着个人可穿戴心电设备的广泛应用，依据短时程HRV 的测定原理可衍生出压力指数、情绪指数、运动指数等参数，应用这些参数可观察自主神经功能状态以及被监测者生理和心理变化对心脏电生理的影响，并逐渐引发关注。情绪指数是一种依据HRV 的时域分析方法，可通过对40 s 短时程心电图进行数据分析而计算得到。本研究应用手持设备采集志愿者的心电图，并收集其智能移动手机上传的用户心电数据，对其发生心电图异常的危险因素进行探究，为进一步科学运用便携式、可穿戴心电远程监测的工作提供依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2018 年7 月—8 月志愿参加智能手机上传手持设备心电图检查的受试者2 959例，选取太原、大同、晋中、阳泉、长治、晋城、临汾、朔州、运城、吕梁、忻州共11 个城市建立测量点；受试者中男1 259 例、女1 700 例，年龄（42.7 ± 18.7）岁；有疾病史352 例（11.90%），吸烟720 例（24.33%）、饮酒667 例（22.54%）。本研究通过医院伦理委员会审核，受试者均知情同意。

1.2 智能手机上传手持设备心电图采集方法 受试者采用智能手机App录入基本信息，包括姓名、性别、年龄、吸烟、饮酒等。受试者左右手同时握持单导联心电记录仪，记录Ⅰ导联心电图，连续采集多次，经过下载专用App 的智能手机自动上传心电图数据，接收心电图后自动诊断结果，给予相关的医学咨询和健康教育。所有上传心电图记录数据从后台导出，删除不能分析的心电图后，由两位心电图专家分别人工复核，进行人工诊断。每位受试者连续采集心电图1～28 次，同一个受试者连续检测的几份心电图合并为1份，进行正常或者异常例数统计。

1.3 问卷调查方法 受试者在智能手机App 上传心电图数据的同时需进行调查问卷，内容包括是否愿意免费检测、是否做过心电图、既往心电图是否异常、是否焦虑、是否知道家用心电图监测远程诊断、是否半年后愿意免费检查、是否愿意自费监测。

1.4 情绪指数分析方法 对受试者40 s 短时程心电图进行数据分析，自动测定正常心搏的NN 间期，绘制直方图，呈类三角形，测量直方图三角幅值与底边值，以三角形底边与其幅值的百分比表示情绪指数。通过一个程序自动计算，实现1%～100%的区间显示定位值，数值越小提示HRV 越低；＜60% 绿色代表情绪低落或者抑郁，60%～80%黄色代表情绪正常或者轻微压力，＞80%红色代表情绪高昂或者焦虑。

1.5 危险因素分析方法 记录受试者的性别、年龄、BMI、疾病史、吸烟饮酒情况、心率情况（心率、最大心率、最小心率、心率差值）、呼吸次数、调查问卷情况及情绪指数。采用SPSS23.0 统计软件进行数据分析。采用Kolmogorov-Smirnov 检验计量资料是否符合正态分布，不符合正态分布的计量资料以M（P25，P75）表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验。计数资料以例或率表示，组间比较采用χ2检验。将正常与异常者比较有意义的可疑影响因素进行二元Logistic 回归分析。情绪指数与心电图异常的关系采用Point-biserial相关分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 智能手机上传手持设备显示心电图检查结果 共检测心电图4 312 份，2 959 例受试者中心电图异常258例、正常2 701例。

2.2 智能手机上传手持设备心电图异常的危险因素分析结果

2.2.1 心电图正常与异常者临床参数比较 心电图异常者男性、存在疾病史、既往心电图异常、半年后愿意免费检查、情绪指数＜60% 的比例及年龄、BMI均高于心电图正常者，心率、最小心率均低于心电图正常者（P均＜0.05）。见表1、2。

表1 智能手机上传手持设备心电图正常与异常者的计数资料比较［例（%）］

2.2.2 多因素分析结果 男性、年龄升高、情绪指数降低、既往心电图异常是受试者心电图异常的独立危险因素（P均＜0.05）。见表3。

表3 智能手机上传手持设备心电图异常的多因素分析结果

2.3 情绪指数与心电图异常的相关性分析结果 情绪指数与心电图异常呈负相关关系（r=-0.77，P＜0.01）。

3 讨论

HRV 是应用心电信号分析心率变异的一种技术，具有无创、简便、实用的特点。可穿戴心电检测技术已经应用于上市的健康产品中，对于院外心脏病患者以及大众的心脏自助健康管理具有重要意义，通过心电测量并计算HRV 在运动训练、心理康复、抗压评估等方面均具有一定的指导意义。研究显示，运动可改变心电信号，基于心电测定HRV 指导的耐力运动员最大摄氧量（VO2max）明显高于对照组［1］。从HRV 中提取的特征可以检测压力阶段和非压力阶段，有助于防止不同类型压力对心脏的不良影响［2］。同时，HRV通常与抑郁、特质情绪调节相关，静息状态HRV 较低时提示抑郁状况严重［3-5］。研究显示，日常认知压力水平及行为与HRV 均存在相关性［6］。抑郁症患者心力衰竭发病率是普通人群的4～5 倍，并且抑郁时间与心血管疾病的发病率呈正相关关系［7-9］。因此，及早发现个人的抑郁情绪、评估其精神状态，对个人、家庭还有单位均有重要意义。本研究通过短时程心率变异计算情绪指数，而客观指标的测定有助于量化及动态观察，可穿戴心电检测的推广及应用可以帮助我们监测日常生活和工作压力，特别是精神紧张和焦虑的压力。

表2 智能手机上传手持设备心电图正常与异常者的计量资料比较（-x ± s）

本研究结果显示，心电图异常者男性、存在疾病史、既往心电图异常、半年后愿意免费检查、情绪指数＜60% 的比例及年龄、BMI 均高于心电图正常者，心率、最小心率均低于心电图正常者；而多因素分析结果显示，男性、年龄升高、情绪指数降低、既往心电图异常是受试者心电图异常的独立危险因素。既往心电图异常的人群很大程度上存在心脏疾病，自主神经功能受损严重，若没有健康教育、心理干预、饮食指导、运动指导等干预来改善其焦虑、抑郁心理状态，或药物治疗改善心功能，其自主神经功能、心功能及心电图均会异常［10-12］。心血管系统损害的危险因素之一是长期自主神经功能异常［13］。研究显示，随着年龄的增长，老年人群身体机能逐步下降，脏器功能减退，一些心脏疾病会引起心脏器质性结构改变，而男性可能因为不良嗜好等因素导致其心电图异常率升高［14-16］。本研究结果显示，情绪指数每减少1 个单位，心电图异常率则是原来的1.025 倍，且情绪指数与心电图异常呈负相关关系；既往心电图异常的人群复查心电图时，出现心电图异常的可能性是既往心电图正常人群的2.858 倍；上述两个影响因素是可以主动干预和积极改善的［17］。但本研究心电图正常与异常者主观焦虑无统计学差异，说明HRV 减低与心电图异常有关，且客观分析指标优于主观感受。研究表明，焦虑是影响心血管健康的危险因素［9］。本研究中未用焦虑量表评估受试者的焦虑水平，且主观焦虑与心电图异常无关，故暂不对焦虑情况进行分析。

综上所述，男性、年龄升高、情绪指数降低、既往心电图异常是自然人群智能手机上传手持设备显示心电图异常的独立危险因素，短时程心电图检查分析情绪指数对于提示心电图异常具有一定意义。自助式远程心电检测后采用智能手机记录上传用户心电数据，并可进行自动诊断［17-18］，是未来健康监护的必要手段之一，无创、简便的心电图移动测量心率变异有助于心血管疾病的防控。