Аннотация:
Цель: оценить корреляцию между результатами измерений артериального давления с использованием обычного сфигмоманометра с манжетой и результатами портативного монитора электрокардиограммы с функцией фотоплетизмографии.Материал и методы: В исследование были включены 50 пациентов в возрасте от 33 до 85 лет (средний возраст 63 года), страдающих артериальной гипертензией. Каждому участнику исследования выполнялось 3 измерения артериального давления с использованием сфигмоманометра с подходящей по размеру манжетой и высчитывалось среднее значение. Затем не более чем через одну минуту после последнего измерения проводилась 3-х минутная запись электрокардиограммы и фотоплетизмограммы с помощью одноканального монитора электрокардиограммы CardioQVARK®, выполненного в виде чехла для смартфона. Значения систолического и диастолического артериального давления рассчитывались с использованием комбинации кардиосигнала и фотоплетизмограммы с помощью специально разработанного алгоритма, основанного на машинном обучении. В дальнейшем данные сравнивались со значениями, полученными при использовании сфигмоманометра.Результаты: Всего было обследовано 55 пациентов и было получено 100 измерений артериального давления от 50 пациентов (5 пациентов по разным причинам были исключены из исследования). По данным анализа Бланда-Альтмана стандартное отклонение для систолического артериального давления составило 4,19, стандартная ошибка среднего – 0,59, Bias= - 0,428. Для диастолического артериального давления стандартное отклонение составило 3,59, стандартная ошибка среднего – 0,51, Bias= - 0,38. Корреляция между показателями сфигмоманометра и монитора CardioQVARK® была равна 0,98(p=0,02) для систолического и 0,88 (p=0,01) для диастолического артериального давления.Выводы: Безманжетное измерение артериального давления с помощью монитора электрокардиограммы с функцией фотоплетизмографии может применяться у большинства пациентов и обеспечивает надежные результаты с минимальными отличиями от значений, полученных с использованием сфигмоманометра с манжетой. Необходимо проведение дальнейших исследований с большим количеством пациентов для изучения потенциала применения метода в клинической практике.
The aim. To evaluate the reliability of blood pressure (BP) measurement results using a cuffless blood pressure device (CardioQVARK®) in comparison with the values obtained using the Korotkov method.Materials and methods. An observational cross-sectional study of 50 patients (25 men, mean age 60 ± 14 years) with arterial hypertension was performed. Blood pressure was measured by the Korotkov method as a standard method, and a CardioQVARK® device, made in the form of a smartphone case, was used as a new method. The device records the electrocardiogram and the photoplethysmogram. Based on the parameters of the electrocardiogram and the photoplethysmogram the systolic and diastolic blood pressure (SBP and DBP) is calculated. Correlation analysis, Student’s t-test, Bland-Altman method were used for comparing the two methods, the standard deviation of the difference and a 95[%] confidence interval (95[%] CI) were calculated.Results. There were no statistically significant differences in the mean values of SBP and DBP for the two methods. There was a strong direct relationship between SBP (r = 0.976, p < 0.0001) and DBP (r = 0.817, p < 0.0001), measured by two methods. Bias for SBP and DBP measured by the new method was: –0.5 mm Hg (95[%] CI: –1.7; 0.7) and –0.3 mmHg (95[%] CI: –1.4; 0.7), respectively. The difference in DBP measurements depended on the blood pressure level (r = 0.302, p = 0.03). The underestimation of DBP values was more pronounced for low blood pressure from 55 to 75 mm Hg. At the time of the study, 13 (26[%]) patients had an increase in blood pressure. The sensitivity of the new method in detecting arterial hypertension was 77[%] (95[%] CI: 46; 95), specificity 100[%] (95[%] CI: 91; 100), accuracy 94[%] (95[%] CI: 83; 99).Conclusion. The blood pressure measurement method based on the analysis of the electrocardiogram and photoplethysmogram showed reliable blood pressure measurement results in comparison with the Korotkov method.
Гогиберидзе Н.А. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Сагирова Ж.Н. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Кузнецова Н.О. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Гогниева Д.Г. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Чомахидзе П.Ш. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Санер Х. Центр исследований в области биомедицинской инженерии ARTORG, Бернский университет Муртенштрассе; Университетская клиника кардиологии, Университетский госпиталь Инзельшпиталь Фрайбургштрассе
Копылов Ф.Ю. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Центр исследований в области биомедицинской инженерии ARTORG, Бернский университет Муртенштрассе
ARTORG Center for Biomedical Engineering Research, University of Bern
Университетская клиника кардиологии, Университетский госпиталь Инзельшпиталь Фрайбургштрассе
University Clinic for Cardiology, University Hospital Inselspital
Gogiberidze N.A. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Sagirova Z.N. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Kuznetsova N.O. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Gognieva D.G. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Chomakhidze P.S. P. Sh. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Saner H. ARTORG Center for Biomedical Engineering Research, University of Bern; University Clinic for Cardiology, University Hospital Inselspital
Kopylov P.Y. P. Yu. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Comparison of cuffless blood pressure measurement using an electrocardiogram monitor with photoplethysmography function with measurement by the Korotkov method: a pilot study eng
Сравнение безманжетного измерения артериального давления с помощью монитора электрокардиограммы с функцией фотоплетизмографии с измерением по методу Короткова: пилотное исследование
Текст визуальный электронный
Сеченовский вестник
Т. 12, № 1 С. 39-49
2021
фотоплетизмография
photoplethysmography
анализ пульсовой волны
pulse wave analysis
артериальное давление
blood pressure
измерение артериального давления
blood pressure measurement
портативный монитор электрокардиограммы и фотоплетизмограммы
portable ECG and PPG monitor
смартфон
smartphone
CardioQVARK®
CardioQVARK
телемедицина
telemedicine
Статья
ПЕРЕДОВЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ НАУКИ — ПРАКТИЧЕСКОМУ ВРАЧУ
616.12-073.178
Цель: оценить корреляцию между результатами измерений артериального давления с использованием обычного сфигмоманометра с манжетой и результатами портативного монитора электрокардиограммы с функцией фотоплетизмографии.Материал и методы: В исследование были включены 50 пациентов в возрасте от 33 до 85 лет (средний возраст 63 года), страдающих артериальной гипертензией. Каждому участнику исследования выполнялось 3 измерения артериального давления с использованием сфигмоманометра с подходящей по размеру манжетой и высчитывалось среднее значение. Затем не более чем через одну минуту после последнего измерения проводилась 3-х минутная запись электрокардиограммы и фотоплетизмограммы с помощью одноканального монитора электрокардиограммы CardioQVARK®, выполненного в виде чехла для смартфона. Значения систолического и диастолического артериального давления рассчитывались с использованием комбинации кардиосигнала и фотоплетизмограммы с помощью специально разработанного алгоритма, основанного на машинном обучении. В дальнейшем данные сравнивались со значениями, полученными при использовании сфигмоманометра.Результаты: Всего было обследовано 55 пациентов и было получено 100 измерений артериального давления от 50 пациентов (5 пациентов по разным причинам были исключены из исследования). По данным анализа Бланда-Альтмана стандартное отклонение для систолического артериального давления составило 4,19, стандартная ошибка среднего – 0,59, Bias= - 0,428. Для диастолического артериального давления стандартное отклонение составило 3,59, стандартная ошибка среднего – 0,51, Bias= - 0,38. Корреляция между показателями сфигмоманометра и монитора CardioQVARK® была равна 0,98(p=0,02) для систолического и 0,88 (p=0,01) для диастолического артериального давления.Выводы: Безманжетное измерение артериального давления с помощью монитора электрокардиограммы с функцией фотоплетизмографии может применяться у большинства пациентов и обеспечивает надежные результаты с минимальными отличиями от значений, полученных с использованием сфигмоманометра с манжетой. Необходимо проведение дальнейших исследований с большим количеством пациентов для изучения потенциала применения метода в клинической практике.
The aim. To evaluate the reliability of blood pressure (BP) measurement results using a cuffless blood pressure device (CardioQVARK®) in comparison with the values obtained using the Korotkov method.Materials and methods. An observational cross-sectional study of 50 patients (25 men, mean age 60 ± 14 years) with arterial hypertension was performed. Blood pressure was measured by the Korotkov method as a standard method, and a CardioQVARK® device, made in the form of a smartphone case, was used as a new method. The device records the electrocardiogram and the photoplethysmogram. Based on the parameters of the electrocardiogram and the photoplethysmogram the systolic and diastolic blood pressure (SBP and DBP) is calculated. Correlation analysis, Student’s t-test, Bland-Altman method were used for comparing the two methods, the standard deviation of the difference and a 95[%] confidence interval (95[%] CI) were calculated.Results. There were no statistically significant differences in the mean values of SBP and DBP for the two methods. There was a strong direct relationship between SBP (r = 0.976, p < 0.0001) and DBP (r = 0.817, p < 0.0001), measured by two methods. Bias for SBP and DBP measured by the new method was: –0.5 mm Hg (95[%] CI: –1.7; 0.7) and –0.3 mmHg (95[%] CI: –1.4; 0.7), respectively. The difference in DBP measurements depended on the blood pressure level (r = 0.302, p = 0.03). The underestimation of DBP values was more pronounced for low blood pressure from 55 to 75 mm Hg. At the time of the study, 13 (26[%]) patients had an increase in blood pressure. The sensitivity of the new method in detecting arterial hypertension was 77[%] (95[%] CI: 46; 95), specificity 100[%] (95[%] CI: 91; 100), accuracy 94[%] (95[%] CI: 83; 99).Conclusion. The blood pressure measurement method based on the analysis of the electrocardiogram and photoplethysmogram showed reliable blood pressure measurement results in comparison with the Korotkov method.