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行動心電圖及其在臨床的應用

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台大醫院副教授林亮宇。
台大醫院副教授林亮宇。

台大醫院副教授林亮宇醫師,以圖片帶出自律神經由加速心跳的交感神經與減速的副交感神經所構成,兩者相互作用與完美協調才能讓人健康有活力、頭腦清新、呼吸舒緩且睡眠充足。

1982年美國醫師Larry Dosse創造出「時間病」-因工作壓力增加、休閒生活減少,交感神經過度活化而副交感神經過度抑制的失調的症狀,容易導致高血壓、冠狀動脈疾病。已有許多臨床實驗驗證工作壓力會導致血壓升高、心跳速率加快,甚至增加心臟血管的罹病率及死亡率。

他指出心跳速率改變可藉由血壓的改變而偵測出來。位於頸部的壓力感受器(baroreceptor)感測到動脈血壓不足時,會刺激心臟速度增加以提升血壓,以避免供應腦部的血液流量不足,這個神經反射稱為壓力反射(baroreflex)。壓力反射的敏感度(baroreflex sensitivity)是臨床上心臟血管疾病的重要預後因子,然而要以非侵襲的方式測量,目前仍有困難。

另一個可調控心跳速率的是呼吸速率。人類胸腔也有壓力感受器,當呼吸時交感神經被活化,心跳速率加快,反之吐氣時副交感神經被活化,心跳速率減慢。以色列InterCure公司開發的Respi-Low可攜式裝置,藉由腰帶上的感測器隨時感測呼吸速率,並透過耳機音樂來提示、引導病患藉調整呼吸來調整自律神經,臨床上證實能減少高血壓患者的血壓,且年長者效果越顯著。

國外也以不同呼吸方式來做分組研究,即便是高血壓、心臟衰竭等高風險的患者,降低呼吸速率可以顯著的降低血壓,提升壓力反射的敏感度。這種藉呼吸引導,調整自律神經的裝置就很適合坐在手機或手錶、手環這類穿戴式裝置上。

疾病預測、記錄裝置

登在英格蘭醫學期刊2005年5月一項大規模實驗,5,713個年齡42?53歲的正常人做運動,並且記錄他們平時、運動中、運動後休息1分鐘後3段時間的心跳速率的變化曲線,若休息階段心跳大於75下,心肌梗塞(myocardial infarction)風險率為3.92倍,若運動過程心跳增加速率低於90,風險則高達6.18倍,另外休息1分鐘後,若心跳速率無法下降每分鐘25下以下,風險仍達2.2倍。這種利用測量心跳變化來評估心臟病罹病風險的方法,很適合做成行動裝置,讓使用的人知道自己罹病的風險,進而透過生活習慣的調整來改善。

除了簡單的心跳之外,許多心電圖上的指標如心跳減速能力(deceleration capacity)、心跳擾動(heart rate turbulence)與T波變異(T wave alternan),均是臨床上被證實能有效預測心臟病,甚至心因性猝死(sudden cardiac death)的發生,未來均有潛力將這些心電圖的演算法則轉為可攜式的行動照護裝置。例如攜帶感測裝置的病患,雲端偵測到T波變異上升時,照護人士會打電話通知該病患,趕快停止目前的活動靜下心來,以避免可能的心臟疾病發作。

行動心電圖另一種應用則是當作事件記錄器(event recorder)。當前健保對心痛、疑似心臟疾病的檢測,不是提供一天24小時心電圖,就是讓求診者帶著儀器回去按鈕記錄7天內的心電圖,對於也許數個月才偶發1、2次心律不整的心臟病患很難抓到症狀;若心電圖量測功能可以整合在手機或手錶、手環上,可以隨時不間斷的記錄甚至上傳到雲端,當有異常狀況發生或即將發生時,也容易預測得到,還可以排除掉絕大多數只是求診者太緊張的誤診情形。

林亮宇醫師特別提到心房顫動(atrial fibrillation)是一種因不正常電流亂竄,導致心房不規則且多達數百下的顫動,使得心房內血液混濁而形成血栓,造成血管栓塞甚至中風。醫界以CHADS2-VASC為病患評分,若≧1屬於中高危險群,要服用抗凝血藥物。一般心臟病服用的抗血小板劑如aspirin是沒有效的。

但AF症狀麻煩在病患不一定有明顯的症狀,偶發性患者到醫院門診時不見得容易被檢驗出來,這會影響到醫師判斷病人服用抗血小板或是抗凝血劑,因此國外已開發出可放於腰帶,可連續記錄1天、7天、甚至30天的非即時ECG記錄器,透過智慧手機做監控;或者是可貼於胸口的OK蹦、監控器,當然也有更高檔的雲端監控30天即時ECG記錄器等。

美國Medtronic發明一種植入式ECG記錄裝置(Insertable Cardiac Monitor;ICM),從第一代Reveal XT跟隨身碟相當,到新一代Reveal LINQ僅一根針大小;並從2009年開始到2012年,於歐洲、美國與加拿大等地共55個醫學中心,共441個中風但找不到明顯原因的病患進行長達3年的植入式監測,發現在植入後6?36個月內,抓到AF確診病例高達6.4?8.8倍,整體而言,有將近30%的中風病人,其實是心房顫動的患者。

林亮宇醫師最後以台大醫院兩個個案說明:一個71歲老人,曾因為突然暈倒送急診3次,怎麼檢查都沒抓出原因,第4次暈倒送急診時,才在ECG心電圖抓到心搏過慢,安裝心律調節器來改善。

而另一位42歲女患者,9年來經常暈眩,做心電圖、MRI核磁共振、住院觀察等檢查都找不出問題,做了心導管也情況依舊;後來以ECG連續記錄器晶片持續記錄,終於抓到因心室早期收縮導致的心室顫動,最後病人接受體內植入去顫器(implantable cardioverter defibrillator)及接受高頻電燒術才徹底解決長年宿疾。