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基于运动的心脏康复监测工具在心血管疾病患者中的应用进展
作者: 吴文笑 邵荣雅 黄丽华 张明月 金磊 刘洋 沈旭慧 来源:护理与康复发布时间:2024-10-21

心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)是全球主要公共卫生问题之一,在中国约有3.3亿CVD患者,每5例死亡病例中就有2例死于CVD,采取有效策略管理CVD对改善患者预后至关重要。心脏康复是心血管疾病二级预防的ⅠA级推荐项,是一种综合的、针对性的干预策略,其中心脏康复以运动为核心。参与基于运动的心脏康复(exercise-based cardiac rehabilitation,ExCR)可以改善患者生活质量,并降低临床不良事件发生的风险。然而全球心脏康复的可及性及依从性处于低水平,只有5%~50%符合条件的心脏病患者接受过康复治疗,国内CVD患者心脏康复转诊率<1%,仅有22.0%的医院开展心脏康复项目。CVD患者在ExCR过程中可能出现心律失常或心肌缺血等意外事件,如何有效地监测患者的生命体征,防止运动训练时不良心血管事件的发生至关重要。运动监测可促进CVD患者ExCR的关键依从行为,且能有效保障ExCR的安全性,但需兼顾运动时监测工具的便携性。本文对ExCR过程中不同监测工具进行综述,以期为医护人员开展ExCR提供参考依据。


1 电子专业设备


1.1 计步器与加速度计

 

计步器是一种可以持续监测并实时反馈的计量工具,现已被推广为ExCR的有效监测工具。加速度计通过测量人体运动的加速度,了解运动持续时间和强度以及估算活动所消耗的能量。Prince等使用加速度计ActivPAL3-VT对干预组患者进行连续24h、持续7d的居家ExCR监测,并对患者出现久坐行为提出警示,对照组患者行传统心脏康复护理,结果显示,与对照组患者相比,干预组患者久坐行为减少,且总胆固醇与高密度脂蛋白的比例较低。计步器与加速度计能够记录运动步数,以及患者在坐位、行走或跑步时的体力消耗,适合大多数CVD患者ExCR的基本监测。但计步器存在无法捕捉所有形式活动的局限性,而加速度计不能区分惯性力与引力,两者无法判断抗阻运动、骑单车、游泳等运动,且缺乏对运动量的直观判断。

 

1.2 心率监测器

 

1.2.1 心率带

 

心率是评估ExCR的一种常用生理指标,心率监测器并不直接测量ExCR活动强度,而是通过计算患者心率、摄氧量和能量等参数之间的线性关系,反映ExCR活动的负荷强度。心率带主要配件有心率表和胸带,其工作原理是通过两个电极测量皮肤中的心动电流或者电势的周期变化。有研究使用心率带远程监控CVD患者居家ExCR情况,与传统心脏康复组相比,干预组患者身体活动水平及运动自我效能均得到提升。但心率带电流非常微小,易受人体皮肤的电流信号干扰,为此心率带需佩戴于靠近心脏部位,例如男性离乳头下方<2cm的位置或者女性乳房的下边缘。心率带不能单独显示运动指标,需要额外的康复设备,依赖医护人员甚至第三方机构的协助、诊断,不适用于老年或胸部皮肤有破损的CVD患者。

 

1.2.2 移动式心电遥测仪

 

移动式心电遥测仪不仅能显示佩戴者心率,还可以长时间监测患者心电图,通过心率和节律来确定患者短暂不良事件。以往研究主要使用Quantum XL Telemetry和Polar Vantage两款移动式心电遥测仪。Maddison等在研究中使用移动式心电遥测仪对干预组81例CVD患者进行12周实时远程锻炼监测,并及时提供个性化Ex-CR建议,研究结果显示,干预组患者最大摄氧量显著提高,运动依从性得到改善。移动式心电遥测仪适用于有心房颤动史的CVD患者,通过详细的心电图记录判断患者运动时心脏节律情况。然而移动式心电遥测仪存在一定局限,例如心率无法即刻反映运动变化情况,其滞后性将会掩盖患者间歇性的活动模式;高体能水平患者的心输出量也处于高水平,则其心率较慢,可能导致假阳性警报。为了避免这些干扰因素,建议同时测定患者的相对心率指数以校正患者年龄、心肺功能等因素对ExCR监测的影响。

 

1.3 无袖带血压计

 

无袖带血压计是一种新型血压测量设备,先采用间接方法测量一些血压相关的生理变量,通过脉冲传输时间(pulse transit time,PTT)或脉搏波分析(pulse wave analysis,PWA)技术,再依据其与血压变化的相关性导出血压值[19]。常见有腕带式血压计,其与传统充气式血压计相比,便于携带,且实现连续血压监测的目标,更适用于ExCR的监测。美国食品和药物管理局已批准销售部分无袖带血压计,如Visi Mobile Sensor by Sotera Wireless(K112478)、BPro BT by Healthstats In-ternational(K060315、K173028)等,但欧洲高血压学会最近发布的一项声明指出,无袖带血压计测量准确性有待验证,需要定期通过袖带血压校准。目前无袖带血压计在外形上已有戒指型血压计,为CVD患者行户外运动提供了便利。无袖带血压计适用于血压控制不稳定或需连续监测血压的CVD患者。


2  智能设备


2.1 智能手机及其应用软件

 

智能手机具有独立的操作系统,可以由用户自行安装视频交流、娱乐软件,并配备了不同的应用软件,这些应用软件可以通过定位系统和脉搏自动监测步数、身体活动。有研究将智能手机指导训练系统GEx的远程监测ExCR作为干预组,与对照组传统心脏康复进行对比,结果显示,干预组患者在心脏康复过程中表现出更好的依从性,且其各项预后指标的改善效果也更加显著。但部分CVD患者存在数字素养偏低,对智能手机操作不熟悉,且智能手机有蓝牙中断、网络不稳定导致信号传输停止等问题,可能出现运动数据传输失败,增加ExCR风险。应用软件内容需基于循证医学证据,经过临床验证,含有用于治疗、管理和预防疾病的医疗级数字运动处方,方可在临床使用。因智能手机可用于医护人员与患者线上交流,是目前ExCR较常见的监测工具,适用于大多数CVD患者。

 

2.2 智能运动手环(表)

 

智能运动手环(表)是最为常用的可穿戴设备之一,依赖于内置的光电容积扫描技术及其装载的应用软件来监测患者运动情况。研究中较多应用Apple Watch智能手表监测ExCR,另外常用的有Galaxy Watch Active、小米运动手环等。Apple Watch可以传输单导联心电图和血氧饱和度,能够通知患者有关心动过缓、心动过速或心律不齐的情况,还能够感知患者跌倒并提供紧急通知服务。Apple Watch能以98.0%的灵敏度和90.2%的特异性检测心房颤动,医护人员甚至可以根据其记录的心电图诊断急性冠状动脉综合征,这对冠状动脉粥样硬化性心脏病患者的ExCR至关重要。虽然智能运动手环(表)具有巨大的潜力,但这些技术需要经过严格的临床试验才能证明其监测ExCR的效果,其克服了佩戴心率带等带来的不适感问题,是临床常见的监测工具,适用于大多数CVD患者。

 

2.3 智能运动相机

 

智能运动相机是一种专门设计用于运动或拍摄运动的相机,通常具有内置的防抖系统,能够在复杂的运动环境中捕捉到清晰的画面。Nourse等使用智能运动相机对1例心力衰竭患者居家身体活动情况进行观察,通过查看影像以了解该患者的生活经历并提供个性化反馈和制定自我管理计划,以及探讨患者可能加剧病情的行为。然而智能运动相机在使用过程中会产生大量数据,因此需要仔细考虑数据收集的时间范围以及如何进行数据分析。智能运动相机产生的图像通常包含个人数据,如面部识别数据等,存在隐私暴露的隐患,因此必须确保数据存储安全。智能运动相机使研究人员能够补充现有的研究方法,深入了解CVD患者的生活体验,适用于需要个性化心脏康复护理及运动干预方案的患者。

 

3  国内外ExCR监测工具的应用现况及管理建议


3.1 ExCR监测工具的应用现况

 

研究表明,CVD患者在ExCR过程中存在障碍与挑战,如难以确保运动康复安全性、康复运动量和动作规范性缺少专业人员指导、缺乏监测工具等,导致其ExCR开展困难、依从性低。近年来,国外已开展多项对ExCR模式及依从性监测工具的研究,以促进心脏康复的实施,而我国关于ExCR依从性监测工具的研究和应用尚处于起步阶段。智能手机及其应用软件和智能运动手环是目前患者在实施ExCR中常用的监测工具,但部分产品监测准确性尚未得到验证,不建议临床及居家使用非正规医疗器械监测ExCR情况。

 

3.2 ExCR监测工具的管理建议

 

根据以上监测工具应用现况,提出如下建议。目前国内外尚无全面的、经严格开发验证的ExCR监测工具,未来应结合我国文化特点,以我国CVD患者为验证对象,形成本土化的特异性ExCR监测工具;当前,在监测工具选择上,建议采用智能穿戴设备和电子专业设备相结合的方式,获取更加准确、连续、安全的ExCR数据;ExCR作为心脏康复的重要非药物干预方法之一,建议将监测工具收集的运动数据纳入患者电子病历中,使用人工智能算法模型探索数据的深层次意义,根据结果为患者提供个性化的心脏康复干预方案,形成ExCR数据的可持续化发展;国内外ExCR监测工具种类繁多、价格不一,我国需要更加完善的监管政策对各类监测工具进行管理与考核,为CVD患者提供保障。


4 结语


运动监测是确保CVD患者ExCR依从性及安全性的关键因素之一。当前国内外ExCR监测工具类型较多,不同工具的适用人群存在差异,医护人员需根据ExCR监测工具的类型、特点选择适用的CVD患者,在其心脏康复过程中使用,从而有效促进CVD患者进行ExCR,并保障ExCR的安全性和有效性。


参考文献:略

作者:吴文笑 邵荣雅 黄丽华 张明月 金磊 刘洋 沈旭慧

单位:湖州师范学院 浙江大学医学院附属第一医院

来源:护理与康复2024年9月第23卷第9期




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