Abstract
Importance Acute coronary syndromes are the leading cause of death worldwide and the leading cause of disease burden in high-income countries. Quick and accurate diagnosis of acute coronary syndromes is essential to avoid fatal events, for timely intervention, and to improve the prognosis.
Objective To prospectively investigate the feasibility and accuracy of a smartwatch in recording multiple electrocardiographic (ECG) leads and detecting ST-segment changes associated with acute coronary syndromes compared with a standard 12-lead ECG.
Design, Setting, and Participants A commercially available smartwatch was used in 100 participants to obtain multiple-channel ECGs. The study was conducted from April 19, 2019, to January 23, 2020. Fifty-four patients with ST elevation myocardial infarction, 27 patients with non-ST elevation myocardial infarction, and 19 healthy individuals were included in the study. The watch was placed in different body positions to obtain 9 bipolar ECG tracings (corresponding to Einthoven leads I, II, and III and precordial leads V1-V6) that were compared with a simultaneous standard 12-lead ECG.
Main Outcomes and Measures The concordance among the results of the smartwatch and standard ECG recordings was assessed using the Cohen κ coefficient and Bland-Altman analysis.
Results Of the 100 participants in the study, 67 were men (67%); mean (SD) age was 61 (16) years. Agreement was found between the smartwatch and standard ECG for the identification of a normal ECG (Cohen κ coefficient, 0.90; 95% CI, 0.78-1.00), ST-segment elevation changes (Cohen κ coefficient, 0.88; 95% CI, 0.78-0.97), and non–ST-segment elevation changes (Cohen κ coefficient, 0.85; 95% CI, 0.74-0.96). In addition, the Bland-Altman analysis demonstrated agreement between the smartwatch and standard ECG to detect the amplitude of ST-segment changes (bias, −0.003; SD, 0.18; lower limit, −0.36; and upper limit, 0.36). Use of the smart watch ECG for the diagnosis of normal ECG showed a sensitivity of 84% (95% CI, 60%-97%) and specificity of 100% (95% CI, 95%-100%); for ST elevation, sensitivity was 93% (95% CI, 82%-99%) and specificity was 95% (95% CI, 85%-99%); and for NSTE ECG alterations, sensitivity was 94% (95% CI, 81%-99%) and specificity was 92% (95% CI, 83%-97%).
Conclusions and Relevance The findings of this study suggest agreement between the multichannel smartwatch ECG and standard ECG for the identification of ST-segment changes in patients with acute coronary syndromes.
Intervista a Ciro Indolfi
Professor Indolfi, ci puoi sintetizzare il “take home message” del vostro studio?
Il messaggio da portare a casa è proprio lo scopo dello studio: fare una diagnosi più precoce possibile di infarto miocardico acuto. Infatti, dai dati della letteratura, la diagnosi precoce è correlata ad una migliore terapia e ad una migliore prognosi. Spesso i sintomi sono sottovalutati e in particolari periodi come quello attuale a causa del COVID i pazienti si recano poco volentieri al pronto soccorso. Il nostro studio potrebbe aiutare la diagnosi di infarto e soprattutto la diagnosi precoce.
Quali sono a tuo parere i possibili ulteriori sviluppi del vostro studio? In quale direzione ci si potrebbe muovere?
Attualmente il principale limite dello studio è che non esiste un software dedicato che permetta di fare diagnosi di infarto miocardico acuto direttamente dopo la registrazione della traccia da parte dell’i watch. Per cui la registrazione deve essere “letta” da un Medico o da un Infermiere in grado di fare diagnosi. Nel futuro, probabilmente, avremo a disposizione dei programmi dedicati che ci permetteranno di fare una diagnosi immediata come accade attualmente per la fibrillazione atriale.
Il vostro studio apre scenari di possibile diagnosi a distanza di ischemia miocardica. Pensi che si possa ulteriormente “semplificare” l’esecuzione dell’ECG per renderlo fruibile dai pazienti al loro domicilio? Ad esempio, avete visto quale sensibilità e specificità per il sopraslivellamento di ST può avere l’esecuzione di due sole derivazioni (III e una precordiale) per individuare uno STEMI a sede inferiore o anteriore? Per validare la metodica abbiamo pensato di registrare più derivazioni possibile con l’apple watch e poi confrontarlo con le derivazioni registrate con l’elettrocardiogramma tradizionale. Abbiamo registrato nove derivazioni in modo da avere notizie su tutte le pareti del cuore e abbiamo confrontato i risultati della diagnosi effettuata con l’apple watch e quelli con l’ECG tradizionale. In questo modo abbiamo ottenuto una elevata specificità e sensibilità. Probabilmente nel futuro si potrà affinare la tecnica e fare diagnosi di sede dell’infarto anche con poche derivazioni.
Pensi che gli sviluppi della telemedicina possano riguardare altri ambiti, come ad esempio la misurazione di alcuni parametri ematici?
Già esiste lo “smart watch” per la determinazione della glicemia. Potrebbe essere utile una misurazione domiciliare “on line” della troponina o altro indice biochimico? Sicuramente può essere di ausilio la determinazione della troponina, senza dimenticare però che ogni cosa va valutata tenendo presente la clinica e le patologie del paziente. Ad esempio, la troponina può essere aumentata in molte patologie che non necessariamente conducono all’infarto miocardico come in caso di insufficienza renale. Ogni parametro misurato, quindi, deve essere attentamente valutato in base alle caratteristiche, alle comorbidità e alla clinica del paziente.
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