Apple Watch :此ECG非彼ECG

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我本人是名醫學在讀博士，此處僅為交代下醫學背景。我相信但凡是有點醫學基礎知識的同學，在看了Apple Watch 所謂被FDA批准的ECG之後都會覺得比較雞肋，後面詳述原因。但是對於普通大眾，我覺得蘋果就有一點的混淆視聽之嫌，容易誤導大眾！我為何要寫下此文，是因為我在別的帖子評論了此ECG非彼ECG後，都被不明真相的吃瓜群眾噴了，質疑我難道比FDA還權威？我在此申明，蘋果說的沒錯，FDA的批准也權威，要怪就怪蘋果實在是太會營銷了。

首先要交代一下醫學基本知識，心臟的每一次搏動都伴隨著心臟電生理活動，通俗點說就是心臟的起博點通過放電，使電流傳導到每個心肌纖維，接收到電信號後，相應的心肌纖維完成一次收縮，心臟也就隨之搏動一次。心臟的電信號可以傳導到體表皮膚，並且不同體表部位所檢測到電信號表現不同。因此，在體表特定的部位放置相應的電極，通過各電極間的相互配合就能呈現出12段心電圖波形，因此稱為12導聯心電圖，也就是醫院裡常規的心電圖，可以診斷各型心律失常，心肌病（包括心肌梗死，心肌缺血等）。

請注意，Apple Watch上的ECG雖基於心電圖原理，但由於只有兩個電極，其呈現的波形只能叫做單導聯心電圖，僅具有常規心電圖的部分功能。類似的其他產品，如AliveCor Kardia Mobile ECG，早於去年就已問世。

單導聯心電圖具有的功能：

1. 心率監測 這是最基本的，因此就能診斷心動過速（大於100次／分鐘），心動過緩（小於60次／分鐘）。普通的智能穿戴設備可以通過光電法就能實現該功能，只是ECG要來的更準確點。在Apple Watch上的側面和背面都是電極，因此所採集的心率可以說準確無誤。

2. 心房顫動 不管是Apple Watch還是Kardia Mobile，似乎都極力主推自家的產品能有效診斷心房顫動，其他一概不談，這難免會讓人產生疑問，除了心房顫動呢？對於心房顫動，其主要的一個典型特徵就是「脈搏短絀」，意思就是說心率大於脈搏。而在心電圖上的表現則為P波消失，代之以一連串鋸齒形的f波（吃瓜群眾自行跳過）。我以大概率的猜測，不論是蘋果產品還是AliveCor，它們都不具備讀圖能力（如果能，那請原諒我的無知）。因此，診斷心房顫動的指令設計就應該是： if 心率 > 脈搏，then 診斷為心房顫動。有一定的假陽性可能，但總歸能提示可疑患者及時就醫，進一步確診或排除。

3. 早搏 以下所說的基本上是需要基於圖形診斷，因為Apple Watch是不具備讀圖能力，所以也就不具有對異常圖形的報警能力。雖然對這些心律失常沒有預警作用，但是對於已經確診的患者仍然具有一定的監測記錄功能，這對於日後的複查有一定的幫助作用。比如早搏，不論是房性早搏還是室性早搏，在單導聯上的圖形均可表現為提前出現的QRS波。這基本上就要將心電圖拿給醫生診斷了，或者久病成醫的患者自行日常評估。

4. 心肌梗死？ 這個應該是大眾比較熟知也比較關心的了。這裡打了一個問號，因為就算是在12導聯的心電圖上，心肌梗死在每個導聯上的表現也不一樣。直接的指標就是ST段的抬高，間接指標就是背離的導聯ST壓低（吃瓜群眾速速跳過）。因此，對於單導聯的圖形，就要看心肌梗死發作的時候是否表現在該導聯上。但是，最關鍵的是Apple Watch不會對圖形報警。又一個但是，好在Apple Watch 能監測跌倒！這意思大概就是說，如果你發心肌梗死了，在你摔倒快要猝死的時候，這時SOS會報警，只是希望大概還來得及吧。可是，在你摔到前，肯定會有劇烈的心前區疼痛，這時就要自己警惕了，除非你遲鈍到非要摔倒了報警，來證明你Apple Watch沒白買，那就當我沒說。

9月13日補充：

5. 心室顫動 簡稱室顫，是一種惡性心律失常，短時間內就可暈厥倒地，若搶救不及時極易發生猝死。心電圖上的典型表現為寬大畸形的QRS波，這個在單導聯的心電圖上也能監測到。一般常見的是自動除顫儀(AED)，在心臟的左上和右下放置兩片電極片就可檢測。Apple Watch的兩個電極同理也可檢測，只是實際意義不大。因為此時人多半已經昏迷倒地。

對於其他的心律失常，都是需要結合圖形診斷的，而且都不能僅僅通過單一導聯的圖形就能診斷，往往需要多導聯配合，因此Apple watch的應用也就相對局限，不能作為常規12導聯心電圖替代。

最後有必要說下蘋果的營銷，打著FDA－approved 的旗號，確實吸引了一眾蘋果粉追捧，甚至看到有人評論說以後省得去醫院做心電圖了，諸如此類的。這裡並非是說蘋果弄虛作假，在心率報警和心房顫動方面確實有一定的提示性作用，蘋果所表述的應該是FDA肯定了Apple Watch作為單導聯ECG對心房顫動提示的貢獻。但勢必會有一群不明真相的吃瓜群眾，看到蘋果發布如此「黑科技」的產品，難免一激動就斷章取義，所得到的關鍵詞就是 Apple Watch：FDA－approved ECG。

總之一句話，此ECG非彼ECG，不可絕對迷信。

9月13日19:44 EDT 補充幾句：因為我是把AW的ECG單獨拎出來討論，作為單導聯本身的ECG功能有限。但是整體來看AWs4是非常優秀的，因為它的falling 報警恰恰就是彌補了ECG的短板。不嚴重、不致命的心律失常，ECG作為定期自我檢測的工具，為日後複查給醫生提供詳細資料。當遇到突發危急情況時，摔倒報警才是真正救命神器。

9月14日08:46 EDT

感謝知友的分享鏈接，FDA文件部分內容擇選：

The ECG app is a software-only mobile medical application intended for use with the Apple Watch to create, record, store, transfer, and display a single channel electrocardiogram (ECG) similar to a Lead I ECG. The ECG app determines the presence of atrial fibrillation (AFib) or sinus rhythm on a classifiable waveform. The ECG app is not recommended for users with other known arrhythmias.

這裡說的「classifiable waveform」 我不太理解，既然典型的房顫可以通過圖形區分，那其他更典型的應該也可以實現(除了我之前說的需要多導聯配合的情況)。後來跟其他知友交流後，機器學習是一套複雜的函數計算，心電圖也是通過公式將電信號轉化成圖。兩者結合後，需要再開發一套公式來界定正常範圍和對典型的異常結果提示。只是需要多學科間的合作，同時還需要大樣本的臨床試驗來測試可行。目前蘋果已經和斯坦福大學合作，相信不久的將來有可能實現診斷病種的擴充。

至於單導聯的局限問題，蘋果如果真想進軍醫療行業，無非再多開發一些體表電極連接：三個肢體電極，6個胸導聯電極，而且還可以做成無線。當然，這肯定不是針對消費者了。通過無線電極，加上機器學習，這對醫療行業將會是革命性的改變。