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Uno studio introduce un algoritmo per il rilevamento...

Just in time: rilevare l'arresto cardiaco attraverso lo smartwatch

Uno studio introduce un algoritmo per il rilevamento dell'arresto cardiaco improvviso a partire dai dati forniti dallo smartwatch. Le prestazioni sono impressionanti, con elevate sensibilità e specificità per il rilevamento dell'arresto cardiocircolatorio

Just in time: rilevare l'arresto cardiaco attraverso lo smartwatchLa morte cardiaca improvvisa è la causa di quasi il 50% di tutti i decessi per cause cardiovascolari ed è spesso causata da un arresto cardiaco improvviso, che, senza un intervento tempestivo, presenta tassi di sopravvivenza incredibilmente bassi.

Uno studio (1) di recente pubblicazione su The Lancet Digital Health presenta un algoritmo per il rilevamento dell'arresto cardiaco improvviso a partire dalla fotopletismografia e dai dati accelerometrici di uno smartwatch. L'algoritmo raggiunge prestazioni impressionanti, con una sensibilità del 98% e una specificità del 99-9% per il rilevamento dell'arresto cardiocircolatorio in una coorte di validazione prospettica.

La ricerca risulta particolarmente innovativa: in primo luogo, sebbene l'uso dei dati forniti dagli smartwatch per il rilevamento delle aritmie atriali sia ben studiato in letteratura, lo sfruttamento di tali dati per il rilevamento dell'arresto cardiaco improvviso non è stato sino ad oggi studiato in modo rigoroso. In secondo luogo, gli autori dello studio hanno raccolto i dati di pazienti che indossavano uno smartwatch durante l'arresto circolatorio indotto nel corso di procedure cardiovascolari come l'intervento transcatetere della valvola aortica, l'impianto di defibrillatore e l'ablazione della tachicardia ventricolare, che hanno fornito un ambiente controllato per lo sviluppo e la valutazione dell'algoritmo. Poiché la morte cardiaca improvvisa potrebbe essere la prima indicazione di malattia cardiovascolare nel 50% dei pazienti, l'uso di questi dati rappresenta una soluzione creativa alla scarsità di dati di monitoraggio disponibili per questi eventi. In terzo luogo, l'algoritmo individuato dagli autori è intuitivo e deterministico, basato su uno stato di basso flusso sanguigno periferico sistemico. Pertanto, affronta ampiamente entrambi i tipi di arresto circolatorio, l'aritmia ventricolare e l'attività elettrica senza polso, e lo fa con una trasparenza algoritmica che è spesso insoddisfacente con i modelli di intelligenza artificiale.

L’integrazione di questa tecnologia nella pratica clinica potrebbe offrire prospettive significative per i pazienti ad alto rischio di arresto cardiaco improvviso. Per coloro che non richiedono defibrillatori impiantati, la rilevazione basata sugli smartwatch potrebbe infatti avviare interventi salvavita precoci. Inoltre, la capacità dell’algoritmo di rilevare l’attività elettrica senza polso, che gli attuali defibrillatori non rilevano, rappresenta un importante avanzamento nella gestione dell’arresto cardiaco.

Sebbene l’algoritmo rappresenti un avanzamento cruciale, restano da affrontare alcuni aspetti per la sua implementazione nella real life. La variabilità del segnale dovuta alla calibrazione dei dispositivi, alle diverse tonalità della pelle e ai fenotipi delle malattie, insieme agli falsi allarmi positivi, richiede una calibrazione attenta. Inoltre, l’integrazione della tecnologia con un sistema di risposta end-to-end attraverso una rete locale di cittadini soccorritori richiede una collaborazione e un’ottimizzazione degli interessati per minimizzare il peso e garantire una risposta efficace.

Nonostante le sfide ancora aperte, questo studio rappresenta una base preliminare ma solida per l'evoluzione della tecnologia indossabile nella rilevazione dell’arresto cardiaco e i prossimi lavori di ricerca da parte degli autori potrebbero affrontare le barriere attuali ed accelerare la catena della sopravvivenza nell'arresto cardiaco improvviso.

 

1. Edgar R, Scholte NTB, Ebrahimkheil K, et al. Automated cardiac arrest detection using a photoplethysmography wristband: algorithm development and validation in patients with induced circulatory arrest in the DETECT-1 study. Lancet Digit Health. 2024 Mar;6(3):e201-e210.

Just in time: rilevare l'arresto cardiaco attraverso lo smartwatchLa morte cardiaca improvvisa è la causa di quasi il 50% di tutti i decessi per cause cardiovascolari ed è spesso causata da un arresto cardiaco improvviso, che, senza un intervento tempestivo, presenta tassi di sopravvivenza incredibilmente bassi.

Uno studio (1) di recente pubblicazione su The Lancet Digital Health presenta un algoritmo per il rilevamento dell'arresto cardiaco improvviso a partire dalla fotopletismografia e dai dati accelerometrici di uno smartwatch. L'algoritmo raggiunge prestazioni impressionanti, con una sensibilità del 98% e una specificità del 99-9% per il rilevamento dell'arresto cardiocircolatorio in una coorte di validazione prospettica.

La ricerca risulta particolarmente innovativa: in primo luogo, sebbene l'uso dei dati forniti dagli smartwatch per il rilevamento delle aritmie atriali sia ben studiato in letteratura, lo sfruttamento di tali dati per il rilevamento dell'arresto cardiaco improvviso non è stato sino ad oggi studiato in modo rigoroso. In secondo luogo, gli autori dello studio hanno raccolto i dati di pazienti che indossavano uno smartwatch durante l'arresto circolatorio indotto nel corso di procedure cardiovascolari come l'intervento transcatetere della valvola aortica, l'impianto di defibrillatore e l'ablazione della tachicardia ventricolare, che hanno fornito un ambiente controllato per lo sviluppo e la valutazione dell'algoritmo. Poiché la morte cardiaca improvvisa potrebbe essere la prima indicazione di malattia cardiovascolare nel 50% dei pazienti, l'uso di questi dati rappresenta una soluzione creativa alla scarsità di dati di monitoraggio disponibili per questi eventi. In terzo luogo, l'algoritmo individuato dagli autori è intuitivo e deterministico, basato su uno stato di basso flusso sanguigno periferico sistemico. Pertanto, affronta ampiamente entrambi i tipi di arresto circolatorio, l'aritmia ventricolare e l'attività elettrica senza polso, e lo fa con una trasparenza algoritmica che è spesso insoddisfacente con i modelli di intelligenza artificiale.

L’integrazione di questa tecnologia nella pratica clinica potrebbe offrire prospettive significative per i pazienti ad alto rischio di arresto cardiaco improvviso. Per coloro che non richiedono defibrillatori impiantati, la rilevazione basata sugli smartwatch potrebbe infatti avviare interventi salvavita precoci. Inoltre, la capacità dell’algoritmo di rilevare l’attività elettrica senza polso, che gli attuali defibrillatori non rilevano, rappresenta un importante avanzamento nella gestione dell’arresto cardiaco.

Sebbene l’algoritmo rappresenti un avanzamento cruciale, restano da affrontare alcuni aspetti per la sua implementazione nella real life. La variabilità del segnale dovuta alla calibrazione dei dispositivi, alle diverse tonalità della pelle e ai fenotipi delle malattie, insieme agli falsi allarmi positivi, richiede una calibrazione attenta. Inoltre, l’integrazione della tecnologia con un sistema di risposta end-to-end attraverso una rete locale di cittadini soccorritori richiede una collaborazione e un’ottimizzazione degli interessati per minimizzare il peso e garantire una risposta efficace.

Nonostante le sfide ancora aperte, questo studio rappresenta una base preliminare ma solida per l'evoluzione della tecnologia indossabile nella rilevazione dell’arresto cardiaco e i prossimi lavori di ricerca da parte degli autori potrebbero affrontare le barriere attuali ed accelerare la catena della sopravvivenza nell'arresto cardiaco improvviso.

 

1. Edgar R, Scholte NTB, Ebrahimkheil K, et al. Automated cardiac arrest detection using a photoplethysmography wristband: algorithm development and validation in patients with induced circulatory arrest in the DETECT-1 study. Lancet Digit Health. 2024 Mar;6(3):e201-e210.

Ultimo aggiornamento: 6 Marzo 2024

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