数字健康在心血管疾病研究领域的技术演进

数字技术的应用实践已显示出对心血管疾病(CVD)发病率和死亡率结果的改善。数字技术在心血管疾病护理中的研究虽然相对较晚，但近年来这一研究领域正在呈指数级增长，在心血管康复(CR)、院外心脏骤停(OHCA)和心律失常的研究也得到了证实。随着越来越多的患者参加远程保健，需要对数字技术进行更深入的研究，并监测、评估其长期有效性，将经过评估和/或验证的新兴技术应用于临床实践作为心血管疾病的治疗和预防方式。

近期，澳大利亚悉尼大学Clara C. Zwack学者团队发表在《NPJ Digital Medicine》杂志上的文章，对数字健康的发展历程做了回顾，并对数字健康创新科学文献进行了宏观分析，对心血管医学领域数字技术的应用做了深度阐述。

1、数字健康的发展历程

数字创新和连接是现代医疗保健系统的重要组成部分。

数字健康是一个总称，用于描述一系列技术，包括移动健康和应用程序、电子病历 (eMR)、远程医疗和远程医疗、可穿戴设备、机器人技术和人工智能 (AI)。这些技术具有多种用途，包括疾病检测、辅助患者治疗、确保护理的连续性以及管理个人健康信息等。

上世纪80年代被认为是数字健康技术快速进步的时期，出现了相关专业组织（例如美国远程医疗协会和国际医学信息学协会），其目标是从传统的医疗保健方法过渡到更先进的技术驱动应用程序。

数字健康技术的成熟发生在本世纪。让每个人都获得医疗保健和健康公平的权益，在很大程度上激励了卫生系统向数字医疗的转向。

过去五年中（尤其是2020-2022年的Covid-19大流行年）一项新的当务之急，就是扩展健康管理范畴并使用数字医疗技术实现更高标准的医疗保健。数字技术在医疗领域的应用已经发展成为一个独立的市场，研究人员、卫生专业人员和行业都在观察并期待一个充满希望的未来。

2、数字健康与心血管疾病管理

CVD患病率高，仍然是全球死亡的主要原因。CVD涵盖了广泛的病症，包括缺血性心脏病、脑血管疾病、心肌病、心律失常、外周血管疾病、风湿性心脏病、先天性心脏病和高血压性心脏病等。尽管CVD的发病与遗传、年龄、性别等不可改变的风险因素有关，但是一些可改变的行为和代谢风险因素（例如吸烟、体力活动少、不健康饮食等）在很大程度上加剧了CVD的进展。

为心血管疾病患者实施最佳护理是医疗保健提供者面临的最大挑战之一，需要对这些患者实施频繁、连续和无缝的管理，因此这些疾病是实施数字技术的重要目标，通过提高护理质量、公平获得、提高效率，更好地促进患者管理，改善他们的健康。

3、心血管医学数字健康相关文献检索

迄今为止，大量科学证据支持在CVD护理和管理中使用数字技术。

使用搜索策略，在心血管医学数字健康技术主题中找到了16,699份文档。有记录的第一篇文章发表于1961年的Circulation，标题为“用于准确识别心脏传导系统的电子设备在心脏直视手术中的应用”；到上世纪90年代初大约30年的时间里，只发表了35篇相关论文；自1990年代中期以来，出版趋势加速，直到2021年每年发表的文章超过2,300篇。大约60%的研究成果以原创研究文章（包括案例研究）的形式出现，其次是会议论文集（14%）、会议摘要（13%）和评论文章（9%）。

a. 1961至2021年数字技术研究文章分布(心血管医学);  b.数字技术在心血管医学中应用主题的主要期刊

大部分文献集中在心脏和心血管系统(n = 4,809, 28%)，涉及一系列子学科，包括医疗保健服务(n = 1,643, 10%)、工程生物医学(n = 1,449, 9%)、工程电气电子 (n = 1,255, 8%)、内科(n = 1,201, 7%)、外周血管疾病(n = 1,142, 7%)、医学信息学(n = 1,118, 7 %)、临床神经科学(n = 941, 6%) 和康复(n = 752, 4%)。Circulation和 European Heart Journal是这一研究领域的主要出版物，仅这两家就有大约700篇文献。

来自美国的出版物最常见(n=5,493)，其次是英国(n=1,494)、意大利(n =1,338)、德国(n=1,191)、中国(n=1047)、加拿大(n=1030)和澳大利亚(n=908)。来自非洲和南美洲（巴西除外）以及中低收入国家在这方面进行的学术研究很少。

对所检索文章中标题或摘要中同时出现心血管与数字技术的情况进行分析，将心血管数字技术研究主题大体分为五个集群。

文章标题和摘要中同时出现心血管与数字健康技术术语的网络视图

集群1（紫色，491项）：侧重于心脏电子植入式设备 (CIED)，包括心脏起搏器、植入式心律转复除颤器和其他用于帮助控制健康节律障碍和心力衰竭 (HF) 患者心跳监测的设备。

集群2（橙色，474项）：代表用于CVD二级预防的移动医疗技术领域，包括风险因素测量方法和影响个人健康而采取的行动干预模式，例如体育活动、健康生活方式、Fitbit和步数等，并且与临床试验相关。

集群3（灰色，441项）：包含与可穿戴技术相关的术语。该集群的一个重点是使用光电容积脉搏波描记法或传感器技术来测量生理参数。

集群4（黄色，195项）：是关于中风康复中的技术应用。中风后康复的可能干预措施包括游戏化和沉浸式技术，例如虚拟和机器人技术来增加运动。

集群5（红色，57 个项目）：包含与心血管急救相关的术语。院外心脏骤停 (OHCA) 的护理和管理正在不断发展，并受到新兴数字技术的强烈影响，例如可提高生存率的可穿戴生命检测技术、将自动除颤器运送到骤停现场的无人机，以及用于利用旁观者反应的移动和数字技术的进步。

4、数字技术和心血管科学有影响力的文献

按引用计数排名的指标，列出了与特定主题相关的有影响力的文章。其中，“心力衰竭患者的远程监护”是该领域最具影响力的研究，该研究表明，对最近因心力衰竭住院的患者应用远程监控并未改善结果；另外两篇最具影响力的论文是“2016年ESC急慢性心力衰竭诊断和治疗指南”和“心血管植入式电子设备（CIED）感染及其管理更新：美国心脏协会的科学声明”。其中最后一项提供了关于CIED感染患者护理建议的重要更新。围绕心力衰竭、远程监控和 CIED 的研究、评论和指南在引用的前十篇文章中占据主导地位。此外，还观察到自发表以来引用次数最多的文章主题都与远程监控有关。

5、心血管研究中数字健康技术的时间演进

在心脏康复和院外心脏骤停领域出现了新的和加强的研究活动。2000年至 2010 年间出现了远程监控、虚拟、心衰、经静脉导线拔除、远程监控和心律失常的研究，此后一直保持着很高的学术热度。

对可穿戴设备（智能手表、身体传感器等）应用和心血管护理活动跟踪以及电子病历的研究似乎在2015年至2020年间达到顶峰，但目前显示出放缓的迹象。

心脏康复的文章可追溯到1954年，但在现代仍然是一个研究领域。上世纪70年代中期至80年代早期的论文关注行为改变和自我效能，2015年Chow的题为“以生活方式为中心的短信对冠心病患者危险因素改变的影响一项随机临床试验”在2017-2021年间获得很高的引用率，文章的重点是CHD的二级预防，表明使用短信干预可以改善心血管危险因素，如血脂、体力活动、血压、BMI和烟草摄入，这是用于改善心血管管理结果的简单数字健康应用程序的一个明显示例。

6、心血管数字健康的现状和展望

由于CVD的全球负担没有减缓的迹象，来自临床试验的数据不断证明干预措施在降低二级预防患者心血管事件风险方面的有效性，但是，仍然存在治疗依从性差的问题。

全球约有300万人装有起搏器，还有更多人装有植入式心律转复除颤器。远程监控显著改变了CIED患者的护理标准。在过去的几十年，包括远程医疗和远程监控在内的新兴研究领域得到了广泛采用，Covid-19大流行迫使当前的医疗服务比以往任何时候都更快地适应和改变，迫使医疗服务的重组，并导致对CIED的远程监控显著增加。预计未来几年，远程监控将转变为包括心血管疾病护理的主流管理。

卫生系统改革的数字技术空间还存在许多机会，这需要跨学科的合作研究网络，例如美国心脏协会新的关于健康技术和创新的战略重点研究网络，正在推动讨论和统一CVD护理领域数字技术创新和能力建设的研究。

7、心血管数字健康面临的挑战

心血管管理领域的数字健康创新面临着包括数据所有权、互操作性和数据过剩等问题的挑战。此外，数字技术尚处于未作为独立治疗方案的阶段，应该整合到整体护理模式中。然而，Covid-19大流行使远程医疗得以迅速和广泛实施，并迫使我们解决现有差距并制定长期战略来弥补这些差距。

另外，目前心血管护理数字健康的核心研究仅在高收入国家的背景下进行，而在一些少数民族人群、残疾、低收入人群中没有进行大量研究。

结语：对一些人来说，心血管护理领域数字健康技术的进步是应对每天面临的许多医疗和公共卫生挑战的解决方案。新技术越来越多，就会有越来越多的患者参与远程医疗监控，因此需要对数字医疗技术进行进一步评估和研究，包括其长期有效性。此外，应考虑将经过评估和/或验证的新兴技术作为CVD的治疗和预防方式实施到临床实践中。

参考文献：Zwack CC, Haghani M, Hollings M, Zhang L, Gauci S, Gallagher R, Redfern J. The evolution of digital health technologies in cardiovascular disease research. NPJ Digit Med. 2023 Jan 3;6(1):1. 

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