发表在第1卷第1号(2020):1 - 12月

本文的预印本(早期版本)可在以下网站获得https://preprints.www.mybigtv.com/preprint/22436,首次出版
可穿戴、门诊和家庭血压监测设备血压数据的比较:前瞻性验证研究

可穿戴、门诊和家庭血压监测设备血压数据的比较:前瞻性验证研究

可穿戴、门诊和家庭血压监测设备血压数据的比较:前瞻性验证研究

原始论文

澳大利亚墨尔本迪肯大学体育活动和营养研究所

通讯作者:

Sheikh Mohammed sharful Islam, MBBS, MPH, PhD, FESC

体育活动和营养研究所

迪肯大学

伯伍德公路221号

伯伍德

墨尔本,3125

澳大利亚

电话:61 451733373

电子邮件:shariful@deakin.edu.au


背景:血压(BP)是心血管健康的重要标志。然而,一个人的BP数据通常不能同时从不同的来源获得。

摘要目的:本研究旨在分析和比较3种不同来源的血压数据,即穿戴式、移动式和家用血压监测设备。

方法:在招募过程中,我们使用标准化的数字血压监测设备记录参与者的血压,并同时使用可穿戴和移动设备记录24小时以上的血压。此外,使用可穿戴式和家用血压监测设备测量参与者的血压超过7天。提取可穿戴式BP监测仪数据。24小时动态血压数据从设备下载到计算机。每天记录3次(早上、下午和晚上,在参与者方便的固定时间),持续7天,并记录在血压表上。

结果:从20名健康志愿者(女性:n=10;男性:n=10,平均年龄20.3岁,标准差5.4岁)。入组时测量的收缩压和舒张压平均值分别为112.35 (9.79)mm Hg和73.75 (9.14)mm Hg。使用可穿戴设备测量的24小时平均收缩压和舒张压值分别为125 (5)mmhg和77 (9)mmhg。使用流动装置记录的24小时平均收缩压和舒张压值分别为126 (10)mmhg和75 (6)mmhg。使用可穿戴设备测量的7天平均(SD)收缩压和舒张压值分别为125 (4)mmhg和77 (3)mmhg。使用家用设备测量的7天平均(SD)收缩压和舒张压值分别为112 (10)mmhg和71 (8)mmhg。

结论:我们的数据集可以作为进一步研究的基础,这些数据可以与类似研究的数据合理结合,以了解不同设备对BP测量的影响。此外,从可穿戴设备、移动设备和家用设备中获得的无创BP数据可以与其他研究中的类似数据集成,以确定可穿戴BP监测设备在不同人群中的效用。

JMIR数据2020;1(1):e22436

doi: 10.2196/22436

关键字



高血压是全球心血管疾病的主要危险因素,并导致发病率和死亡率的增加[1-5].然而,大量高血压患者仍未被发现和治疗[67].准确的血压测量对高血压的诊断和治疗至关重要[8].由于测量偏差和白大褂高血压,由医疗保健专业人员进行的临床血压测量可能不准确,这些血压测量只能提供某个时间点的血压读数[9].一些指南建议使用家庭血压监测(HBPM),但HBPM不能测量夜间血压,这在病因学上很重要[10].动态血压监测(ABPM)设备可以测量24小时平均血压,但价格昂贵且不方便使用[11].

近年来,开发了几种不突兀的无袖穿戴式BP监测设备,克服了其他BP测量技术的障碍,并提供了提供连续测量的可能性[12-15].这些可穿戴设备有可能估算长期平均血压和夜间血压,用于监测降压治疗和血压控制的依从性[16].然而,这些设备都没有被批准作为标准血压计的替代品,也没有声称具有可比的有效性。因此,可穿戴设备的临床用途尚未确定。

许多研究报道了可穿戴无袖BP设备和智能手机传感器与基于袖口的BP测量的对比[151718].然而,这些研究大多是在实验室和非步行环境中进行的,几乎没有提供关于这些设备在自由生活环境中如何工作的信息。因此,在本研究中,我们使用基线时的标准临床血压、使用可穿戴和移动设备的24小时血压和使用可穿戴血压监测和HBPM设备的7天血压收集血压数据。这项研究的主要目的是验证可穿戴设备与ABPM设备的对比。次要目标是比较平均7天穿戴和家庭BP数据。该数据集可用于评估可穿戴的血压监测设备,并深入了解不同设备对血压测量的影响。此外,这些数据可以结合类似设备的BP数据进行meta分析,以更好地理解可穿戴BP监测设备的有效性。


我们进行了一项前瞻性研究,通过ABPM和HBPM设备的24小时数据来验证可穿戴BP监测设备。我们从澳大利亚墨尔本招募了20名健康成年参与者,采用方便抽样的方法。根据纳入标准,研究对象为血压正常(<140/90 mm Hg)的成年人(年龄≥18岁),愿意佩戴24小时移动设备,7天可穿戴设备,每天记录3次家庭血压,持续7天。排除血压高(血压值140/90 mm Hg)、健康状况严重、行动不便和服用降压药物的人。该研究于2017年10月至2018年4月进行。

研究人员为参与者提供了一个可穿戴的BP监测设备(Tmart Technologies)和一个HBPM设备(Omron HEM1, Omron Corp)使用7天,以及一个24小时ABPM设备使用1天。在入组时使用自动血压仪(欧姆龙公司)测量临床血压。我们记录了3次临床血压读数。丢弃第一个读数,计算其余2个读数的平均值。从可穿戴式BP监测仪中提取数据,并将24小时动态BP数据从该设备下载到计算机。连续7天,每天测量3次家庭血压(在受试者方便的规律时间,早上、下午和晚上),并记录在血压表上。

一名研究助理在迪肯大学接受了为期一周的数据收集程序和设备操作培训。参与者的人口统计学、人体测量学和临床数据(包括年龄、性别、教育程度、婚姻状况、职业、收入、体重、身高、收缩压和舒张压、脉搏率、腰围和臀围以及种族/民族)通过标准化问卷收集。收集了自我报告的共病、身体活动、饮食和药物使用的数据。

使用MATLAB 2017a软件对数据进行分析,并报告均值、标准差和极差。我们将可穿戴式BP监测仪记录的测量值与相应的参考门诊和家庭测量值(如W1 vs R1,如表1).我们使用了非参数Mann-WhitneyU测试以评估设备之间的系统性偏差。测量可穿戴式血压监测设备的收缩压和舒张压的测量偏差作为参考血压(与ABPM比较时为W1,与HBPM比较时为R1)。我们还通过计算设备之间的平均绝对差和平均绝对百分比差来评估测量精度。使用标准化Bland-Altman散点图和一致性极限(LOA)来评估绝对信度和跨测量范围的测量偏差的可变性。通过计算测量误差(SE)和95% LOA来衡量绝对信度。一个P<的值。0.05被认为有统计学意义。缺失的数据没有计算在内。

所有受试者在入组时均获得书面知情同意。迪肯大学卫生学院人类伦理咨询小组(HEAG-H 135_2017)批准了这项研究。

表1。可穿戴设备血压测量的参考和验证程序。
程序 测量代码
最初的英国石油公司一个测量

测量参考血压(临床血压) R0b, c

使用可穿戴设备测量血压 T0c
验证BP测量的准确性评估

进行第一次参考血压测量(平均24小时,ABPMd装置) R1

第一次进行可穿戴设备血压测量(平均24小时,可穿戴设备血压监测) T1

进行第二次参考BP测量
(平均7天,HBPMe设备)
R2

第二次测量可穿戴设备的血压(平均7天,可穿戴设备的血压监测) T2

进行第三次参考血压测量(平均白天,ABPM装置) R3

进行第三次可穿戴设备血压测量(平均白天,可穿戴设备血压监测) T3

进行第四次参考血压测量(平均夜间,ABPM装置) R4

进行第四次可穿戴设备血压测量(平均夜间,可穿戴设备血压监测) T4

一个血压:血压。

b不用于评价参考BP分布和可变性标准。

c不用于评估测试装置的准确性。

dABPM:动态血压监测。

eHBPM:家庭血压监测。


不同设备获得的BP数据见表2,以及可穿戴设备的验证(图1)已在先前的研究中报告过[13].从20名健康志愿者(女性:n=10;男性:n = 10;平均年龄20.3岁,标准差5.4岁)。入组期间基线平均血压为112 (SD 74) mm Hg。24小时内可穿戴设备和移动设备之间的平均(LOA)偏差和精度为收缩压0.5(-10.1至11.1)mm Hg,舒张压2.24(-17.6至13.1)mm Hg。7天内,可穿戴设备和家用设备之间的平均偏差(LOA)和精度分别为收缩压-12.7(-28.7至3.4)mm Hg和舒张压-5.6(-20.5至9.2)mm Hg [10].

表2。使用不同的设备测量血压数据。
英国石油公司一个数据 可穿戴式血压监测仪(24小时) ABPMb设备(24小时) 穿戴式血压监测仪(7天) HBPMc设备
(7天)
SBPc, mm Hg

意思是(SD) 125 (5) 126 (10) 125 (4) 112 (10)

范围 119 - 138 111 - 150 113 - 139 85 - 135
菲律宾d, mm Hg

意思是(SD) 77 (9) 75 (6) 77 (3) 71 (8)

范围 72 - 87 64 - 90 68 - 87 50 - 90

一个血压:血压。

bABPM:动态血压监测。

cHBPM:家庭血压监测。

c收缩压:收缩压。

d舒张压:舒张压。

图1。穿戴式血压监测仪的验证过程。ABPM:动态血压监测;血压:血压。
查看此图

在这项研究中,我们在基线时使用标准数字BP设备,24小时使用金标准ABPM设备,7天使用无袖可穿戴设备和标准HBPM设备收集BP数据。我们的结果表明,在24小时内,可穿戴设备与金标准的移动设备相比效果良好,因为BP测量偏差在可接受的范围内。然而,这些发现本身还不足以推荐可穿戴设备作为已建立的移动设备的替代品。相比之下,可穿戴式BP监测仪与HBPM装置在7天内的测量结果存在系统性差异。考虑到可穿戴和移动测量的可比性,这一发现表明家用设备系统地低估了血压。

可穿戴式血压监测设备的实用之处在于它们能够在自由生活环境和日常活动中测量血压,从而更好地评估一个人的血压和心血管健康。此外,最近发展的新技术,如智能手机应用程序、传感器和可穿戴设备,可能使无袖BP设备支持远程BP监测,作为远程医疗包的一部分[1920.].这将使患者能够检查他们的定期血压,与卫生保健提供者沟通,并滴定他们的血压药物。在未来的常规临床实践中,这些技术可能是管理BP的有用、有效和具有成本效益的干预措施[21-23].这类干预措施在低收入环境中也可能有用,在这些环境中,高血压非常普遍,而且缺乏训练有素的专业人员提供卫生保健服务[24-29].

然而,使用可穿戴BP监测设备进行远程监测将需要在自由生活环境中进行稳健研究的验证。可穿戴的BP监测设备,以及护理平台,可能允许基于个人用户提供自动化的个性化干预。以前的研究报告称,发手机短信等简单的方法可能有助于降低患心血管疾病的风险[430.31].因此,带有健康信息、行为改变组件的自动文本信息[32],高血压警报和滴定选择可能改变未来的血压管理,并允许它与远程医疗服务集成[23].

我们的研究有几个局限性。采用便利抽样法从少数健康参与者中收集数据。穿戴式和家庭BP数据仅收集超过7天,我们没有考虑季节性或其他变化。此外,需要来自高血压患者的数据,以便更好地了解日常生活中不同活动时血压的变化。

未来的研究需要了解可穿戴式BP监测设备在不同人群中与标准BP测量相比的长期表现,使用标准协议验证可穿戴式BP监测设备。可穿戴式血压监测设备测量的这些数据可以进一步分析白天与夜间的对比,也可以包括在类似研究的元分析中,以支持我们的初步发现,并为心血管健康提供见解。

致谢

该项目由迪肯大学健康学院运动与营养科学学院体育活动与营养研究所资助。我们感谢研究参与者、数据收集者和调查人员的支持。SMSI由体育活动和营养研究所和澳大利亚国家心脏基金会的博士后奖学金资助。

利益冲突

没有宣布。

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ABPM:动态血压监测
英国石油公司:血压
菲律宾:舒张压
HBPM:家庭血压监测
贷款:协议的限制
SBP:收缩压


G·埃森巴赫编辑;提交11.07.20;R Gupta和W Evans的同行评议;对作者04.08.20的评论;修订版收到28.08.20美元;接受07.09.20;发表04.11.20

版权

©谢赫·穆罕默德·沙里弗·伊斯兰,拉尔夫·麦迪森。最初发表于JMIR DATA (http://data.www.mybigtv.com), 2020年11月4日。

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