智能手机化身听诊器——“指尖”上轻松监测心脏保健康

回声”应用程序通过智能手机的麦克风捕捉用户的心跳记录。

图片来源：Cellule设计工作室

　　随着科技的进步，智能手机对人们日常健康管理逐渐产生重要影响，其中一个可能的方面是监测心脏。

　　近日，一项研究为这一愿景带来新的可能，人们可能很快就能在家中通过使用普通智能手机记录心脏跳动的声音，进而诊断心脏健康问题。

　　据发表在《欧洲心脏杂志—数字健康》上的论文，英国伦敦大学国王学院与荷兰马斯特里赫特大学的研究人员开发出了一款应用程序，旨在将智能手机“化身”为电子听诊器，能可靠记录用户的心跳，医生可据此来远程监控心脏状况。

　　该研究的合著者、伦敦大学国王学院生物医学工程学教授巴勃罗·拉马塔博士表示：“这项研究证明，移动技术是记录心音的一种可行方式，未来医生和病患者可以使用心音录音来检查心脏疾病的存在或进展。”

　　一款“收集”心跳的应用程序

　　研究人员通过英国心脏基金会和Evelina儿童心脏组织与心脏病患者合作，并与Cellule设计工作室的专家合作，开发了一款测量心音的智能手机应用程序。

　　这款名为“回声”的应用程序操作简便，用户只需坐在一个安静的房间里，身体略微前倾，将手机的麦克风直接放在胸前四个不同位置上，然后按下“录制”即可。他们可滑动应用中的滑块来调整麦克风的灵敏度，以确保“回声”捕捉到自己跳动的心脏声。该应用程序有一个信号处理算法，可以对心音记录进行过滤，从而消除一切背景噪音。

　　此外，这款应用还会将录音转换为波形，为用户提供心跳的可视化显示。该应用程序还收集用户的年龄、性别、身体质量指数以及手机版本等信息，以分析录音质量，并确定哪些因素会影响他们。

　　“回声”应用程序要求用户自愿提供匿名的基本人口统计数据，包括年龄、性别、身高、体重，还可提供心脏疾病史。

　　在2021年5月21日至10月4日期间，有1148人下载了“回声”，提供了7597段心音录音，并上传到了谷歌Firebase数据库。

　　一种患者自我管理病情的工具

　　现在的医院中已经有几种评估患者心脏状况的工具，如超声心动图和磁共振成像扫描。

　　马斯特里赫特大学博士后研究员、研究合著者罗红星(音译)博士认为，像“回声”这样的技术最有前途的方向是远程心脏监测，特别是针对心力衰竭患者、需要术后随访的心脏瓣膜病患者和心律失常患者。

　　拉马塔将“回声”应用程序描述为“一种能使患者自我管理病情的工具”。

　　“随着我们进入数字医学时代，像‘回声’这样的技术可能会彻底改变心脏疾病的诊断和家庭监测。”英国格拉斯哥大学分子医学教授、英国心脏基金会副医学主任詹姆斯·莱珀博士指出，“还需要进一步的研究来测试该应用程序如何与现有的心脏监测技术配合使用。一旦成功，这一发展可能标志着我们朝着拥有‘指尖’上的心脏监测工具迈出了重要的一步。”

　　丹麦哥本哈根大学循环、肾脏和肺脏生理学教授多米尼克·林兹博士指出，心脏病专家通过“回声”应用程序评估患者的数据时，为“心音测量”确定“具体的阈值”是很重要的。

　　现有研究的局限性和未来目标

　　研究人员发现，每10名用户中就有8名能够通过“回声”记录高质量的心音记录。“高质量”的录音是可以被解读以供分析的录音。总体而言，75%的录音可以进一步处理，以获得与医学相关的数据。手机版本、用户的生物性别不会影响录音的质量。然而，研究人员观察到，60岁以上的用户录制的声音质量较低。

　　罗红星认为，老年用户心音录音质量低的问题是可以克服的。最简单的解决方案之一是指导老年用户使用耳机，从而可以找到心音最大的位置。

　　此外，“回声”只适用于iPhone用户，这让占智能手机用户总数一半以上的安卓用户被排除在研究之外。

　　拉马塔表示，他们现在正计划开发“回声”的下一个版本，包括适用于安卓系统的版本，希望在明年5月之前可以问世。

　　“回声”应用程序目前只检测第一心音和第二心音，研究人员说：“要判断‘回声’在记录包括第三心音和第四心音以及杂音在内的病理性心音的有用性，必须在未来的一项涉及患者的研究中进行调查。”

　　研究人员还指出，研究人群或并不能反映真正的一般人群，“因为智能手机用户可能更年轻，受教育程度更高，还需要进一步的研究来评估这些结果的重复性”。