可穿戴设备筛查心房颤动中的过度诊断 - 心脑血管

摘要

目的

可穿戴技术正越来越多地用于筛查心房颤动(AF)，通常在正式临床路径之外进行。虽然这有望实现早期检测，但对患者结局的影响仍不明确。我们旨在检验这一假设：使用类似可穿戴技术的间歇性和连续性AF筛查是否会导致无症状、高风险个体的过度诊断。

方法

这项假设生成分析基于现有的随机对照试验(RCTs)数据，这些试验使用类似可穿戴技术的ECG设备对无症状、高风险个体进行AF筛查。这不是系统综述，因为该研究领域仍处于早期阶段，无法进行正式的证据综合。合格研究包括采用间歇性(≥10次记录)或连续监测(≥1周)的筛查方法，反映了典型的智能手表使用模式。主要结局包括AF诊断、抗凝剂使用和不良事件。当额外的AF检测未转化为临床结局改善时，即推断存在过度诊断。分析采用Mantel-Haenszel随机效应模型。

结果

连续筛查使AF诊断率增加了近三倍(OR 2.84；95% CI，1.61-5.02)，且抗凝剂使用率较对照组翻倍。间歇性筛查显示非显著的1.8倍增加。两种方法均未显著降低不良临床结局。汇总分析显示负面事件略有减少(OR 0.94，95% CI 0.90-0.99)。过度诊断估计值因方法而异，基于筛查期结束后累积发病率的持续差异，估计值为8-29%；基于筛查期间增加的诊断和治疗但未见患者相关结局改善，估计值为47-65%。

结论

可穿戴设备启用的AF筛查在高风险患者中增加了诊断和治疗，但临床结局无明显获益。这些发现支持过度诊断的假设，凸显了谨慎将消费技术整合到初级保健中的必要性。需要针对低风险人群开展更多延长随访期的试验，以明确AF检测何时能改善结局，何时会导致不必要的医疗化和伤害。

关键词：心房颤动；可穿戴设备；过度诊断；筛查；低价值医疗

引言

可穿戴设备正日益被视为初级保健中用于面对面和虚拟护理交付的有前景的工具[1]。这些进步使得能够筛查心脏心律失常，特别是心房颤动(AF)，以预防中风。然而，越来越多地获取私人和家庭筛查也将过度诊断、假阳性和随访护理的负担转移到了全科医学中，引发了对成本、责任和临床价值的担忧[2]。AF是最常见的心脏心律失常，临床诊断时与五倍的中风风险相关，通常导致严重并发症和长期残疾[3]。AF的全球患病率估计为2-4%，由于人口老龄化和糖尿病、高血压等风险因素的增加，这一数字预计到2050年将翻倍[4]。

鉴于20-30%的所有中风与AF相关，在全科医学中提出将AF筛查作为预防措施[5]。然而，2020年欧洲心脏病学会(ESC)[6]和美国预防服务工作组(USPSTF)[7]的指南不建议对任何人群进行系统性AF筛查，因为证据不足以证明益处大于危害。尽管有这些建议，越来越多的人正通过使用智能手表等可穿戴技术，在传统医疗系统之外进行自我筛查[8]。全科医生(GPs)报告称，患者带着这些数据前来就诊，期望进行诊断评估和可能的临床后果[9]。虽然可穿戴设备和人工智能有望以更以患者为中心、地点灵活的方式重新定义初级保健[10]，但全科医生的乐观情绪也伴随着对工作流程和优先事项的负面变化的担忧[11]。

关键问题是这些技术是改善了诊断准确性和患者结局，还是相反地导致了过度诊断，通过检测亚临床心律失常增加了个人和医疗系统的负担[12]。我们假设使用可穿戴技术对AF进行连续筛查会显著增加AF患病率，而不会带来患者相关结局的明显改善，从而导致过度诊断。

本文不是系统综述，而是基于现有最佳试验数据的假设生成分析。我们刻意避免夸大研究结果的强度或普遍性，因为可穿戴设备启用的AF筛查研究领域仍处于发展阶段，无法支持正式的证据综合。

全面调查这一问题需要在低风险人群中进行大规模、高质量、延长随访期的RCT。然而，尽管商业兴趣日益增长，此类研究仍然有限。大多数可穿戴设备被作为健康产品营销[13,14]，因此不受适用于医疗设备、筛查项目或诊断工具的监管要求的约束[15]。因此，关于其长期临床影响的严格研究仍然缺乏。

弥补这一知识差距对于指导未来的研究和政策制定至关重要，特别是在全科医学中，全科医生通常是评估患者生成的可穿戴数据后果的第一线。基于AF筛查的最佳现有证据，我们因此检验了间歇性和连续性AF筛查是否增加了检测率，以及通过这些方法诊断的患者是否经历了改善或不变的预后。

心房颤动的诊断和筛查建议

诊断AF面临重大挑战，因为无症状AF的患病率估计约为27%，尽管这根据相关风险因素的分布而有很大差异[16]。AF临床诊断的当前标准依赖于12导联心电图或持续时间超过30秒的单导联心电图记录。这种方法经常无法检测到间歇性心律失常发作，即阵发性AF，因为记录时间有限[5]。

尽管ESC和USPSTF不支持系统性AF筛查，但ESC建议在≥65岁个体中通过脉搏触诊或ECG节律条进行机会性筛查[6]。此外，ESC建议"应考虑对≥75岁个体或中风高风险个体进行系统性ECG筛查以检测AF"(p.395)[6]。相比之下，USPSTF承认AF筛查的潜在益处，但由于证据不足以证明益处大于潜在危害，不建议广泛实施[7]。尽管有这些指南，包括医疗政策制定者、国家卫生服务、学者和患者倡导团体在内的各种利益相关者继续倡导增加AF筛查[17]。

过度诊断

过度诊断被定义为识别出永远不会造成伤害的状况，或由于疾病定义的扩展而导致正常生活经历的医疗化[18]。筛查项目中大数据的日益使用可能会加剧这一问题，导致治疗的副作用和被诊断带来的心理社会污名，以及因不必要的测试和治疗而造成的资源浪费[19]。

使用可穿戴技术筛查AF

可穿戴设备，也称为移动健康(mHealth)技术，常被前瞻性地描述为预示着"医疗革命"[20]。这些设备提供生理参数的连续监测，允许进行实时数据收集，可与医疗提供者共享。然而，在初级保健中，评估可穿戴设备和其他AI应用真实世界临床影响的研究仍然缺乏[21]。在初级保健人群中，便携式ECG监测器[22]、智能手机操作的单导联ECG设备[23]以及应用于电子健康记录的AI算法[24]在检测心房颤动方面显示出有希望的准确性。然而，过度诊断的程度尚未被调查。

关于实际AF筛查而非AF检测，尽管可穿戴设备的普及率日益提高，但很少有研究调查其有效性。没有研究系统评估过度诊断的程度。目前关于如何在全科医学中将可穿戴数据用于诊断目的的政策讨论被批评为过于乐观且缺乏证据基础[9]。

方法：如何测量心房颤动筛查中的过度诊断？

在PubMed中进行了搜索，以确定使用类似可穿戴ECG贴片和家庭脉搏监测设备的技术对无AF诊断的无症状个体进行AF筛查的RCTs。如果研究评估了无AF诊断史且中风或AF风险升高的群体，则将其纳入研究。额外纳入标准要求研究至少有10次ECG记录(归类为"间歇性")或连续监测(归类为"连续性")至少一周。我们要求间歇性筛查至少有10次ECG记录，连续监测至少1周，以反映智能手表和类似消费设备的实际使用模式。手动触发的记录不太可能被重复，除非症状引发担忧，因此≥10次记录是积极参与使用的合理代理。同样，具有被动节律检测功能的可穿戴设备通常会佩戴较长时间，证明至少一周是合理的。这些阈值确保所纳入的研究反映了真实世界的可穿戴设备使用，同时保持方法学的相关性。鉴于高质量RCTs在可穿戴设备方面的有限可用性，我们纳入了研究各种筛查方法和年龄组的研究，以提供更广泛的视角。

排除标准包括先前AF诊断、先前开始抗凝治疗、先前中风或栓塞，以及评估特定筛查工具功效而非筛查本身影响的研究。主要结局为全因死亡率、中风/短暂性脑缺血发作(TIA)、系统性栓塞、出血事件、上述事件的组合(见表1详情)、研究期间和研究后的AF诊断，以及抗凝剂使用。使用Mantel-Haenszel方法进行荟萃分析，获得随机效应荟萃分析比值比(OR)，结果在森林图中可视化[25]。

AF的过度诊断通常通过筛查期结束后，筛查组与对照组之间持续较高的累积AF发病率来衡量，这需要充分的长期随访。这表明通过筛查额外检测到的病例并不代表会因筛查而更早发现的临床相关AF，而是代表不太可能造成伤害的病例(即无获益的领先时间)[14,26-29]。过度诊断的另一种表现方式是抗凝治疗增加，但没有相应的不良临床结局(如中风、系统性栓塞、死亡率或大出血)减少。这表明新诊断的AF病例导致了治疗，但并未改善预期会很快出现(可能未被检测到)的AF患者相关结局。此时过度诊断是通过筛查期结束后筛查组与对照组之间较高的累积AF发病率来衡量的[30]。

因此，我们应用了两种互补方法，基于荟萃分析ORs估计过度诊断：

筛查后差异法，其中过度诊断计算为(1-1/OR)×100%，使用筛查期间和筛查后的AF诊断比值比。这里我们只能使用报告筛查期后随访数据的研究。
治疗-结局差异法，其中过度诊断也计算为(1-1/OR)×100%，但现在使用仅在筛查期间的AF诊断比值比；同时观察到抗凝治疗也以类似幅度增加，但没有不良临床结局的减少。

结果：连续筛查导致心房颤动诊断增加，但益处不确定

共确定了六项使用类似可穿戴ECG技术对无症状、高风险个体进行AF筛查的RCTs。其中三项研究包括了超出筛查阶段的随访期，允许评估过度诊断。

与对照组相比，连续筛查与AF诊断率几乎增加三倍相关(图1)。此外，筛查组开始抗凝治疗的可能性是对照组的两倍(表1)。相比之下，间歇性筛查显示出AF检测和抗凝剂使用的非显著趋势增加，与对照组相比大约增加了1.8倍。

无论是连续筛查还是间歇性筛查，均未显示出不良临床结局的显著降低。然而，对两种筛查策略的汇总分析显示负面事件略有减少(OR：0.94，95% CI：0.90-0.99)。

使用筛查后差异法，间歇性筛查的过度诊断估计为8%，连续筛查为29%。使用治疗-结局差异法，间歇性筛查的过度诊断估计为47%，连续筛查为65%。

讨论

我们的分析发现，对高风险人群进行心房颤动(AF)的连续筛查几乎使诊断率增加了三倍，抗凝治疗启动率是对照组的两倍。然而，未观察到不良结局的显著减少。间歇性筛查显示诊断和治疗的较小、非显著增加。这些发现支持可穿戴设备启用的AF筛查可能导致过度诊断的假设，且临床获益有限。

方法的局限性

我们提出的方法支持使用类似可穿戴技术可能导致显著AF过度诊断的假设。然而，需要在普通人群中进行更多延长随访期的RCTs，以充分评估低风险个体中可穿戴设备AF筛查的潜在益处和危害。只有三项研究包括了超出筛查阶段的随访期，持续时间为2.5年[31]、3年[32]和7年[33]。此外，六项研究中有四项缺乏参与者设盲[3,31,34,35]。纳入的研究主要关注AF风险升高的老年群体，限制了对年轻、低风险个体的普遍适用性。研究方法的异质性，从几个结果的高I²值反映出来，进一步使数据解释复杂化。

这些局限性显著影响了如何解释结果。只有三项研究延长了筛查期后的随访，限制了我们评估早期AF检测是否改善长期临床结局或仅反映领先时间偏倚的能力。没有持续随访，无法确定额外诊断是否转化为获益。

大多数研究缺乏参与者设盲，引入了性能和检测偏倚的风险，特别是关于抗凝等治疗决策，可能受到对筛查分配知识的影响。

此外，对老年、高风险人群的关注限制了外部有效性。由于可穿戴设备被广泛用于年轻、低风险个体，这些试验中观察到的益处和危害可能不具普遍性。这引发了谱系偏倚的可能性，其中诊断和临床后果因基线风险而异。

最后，方法学的显著异质性，从高I²值反映出来，限制了汇总估计的可靠性，削弱了总体结论的信心。总之，这些问题突显了在更多样化人群中进行设计良好、长期试验的必要性，以澄清可穿戴AF筛查的真实世界影响。

含义：接下来该怎么做

我们对现有数据的分析揭示了在高风险个体中进行长期连续AF筛查时存在高度过度诊断以及任何益处的不确定性。鉴于我们检验的假设，将这些发现应用于低风险人群——例如全科医学中更年轻的可穿戴设备用户——可能会导致更不利的获益-危害比。然而，需要基于具有更长随访期的RCTs进行AF筛查益处和危害的系统综述和荟萃分析。

虽然AF的可穿戴筛查可能为某些个体提供益处，但从公共卫生角度，其总体效用仍值得怀疑。在Apple Heart Study中，419,297名参与者中有2,161名(0.52%)收到了不规则脉搏通知[36]。在这2,161名参与者中，450名成功监测并使用额外ECG贴片进行了分析。最终，监测的34%(153名个体)被诊断为AF。这表明公民和医疗系统需要大量投入才能诊断相对较少的个体，且益处不确定，符合过度诊断的假设。

当前的政治优先事项被批评为过于乐观且缺乏基于证据的支持[9]。如前所述，可穿戴设备通常被归类为健康技术，监管稀少，不同国家健康应用政策的国际比较显示，对健康应用市场进行监管的努力很少[37]。世界上最大的技术和数据公司正在生产可穿戴设备，将医疗保健视为扩张的关键新市场[38]。政策制定者可以实施激励制造商资助独立测试的法规，使其产品能够获得在医疗保健系统中作为有效诊断工具的认证。

目前，我们的发现表明，可穿戴健康设备的兴起可能正在导致AF过度诊断的增加。由于可穿戴设备用户通常可能相对年轻[39,40]，在全科医学中考虑这些用户是否属于ESC和USPSTF定义的主要AF关注群体很重要。

结论

我们的发现支持这一假设：在高风险人群中对AF进行连续筛查几乎使AF诊断率增加了三倍，而没有显著改善患者结局，表明存在显著的过度诊断。然而，这在普通人群中，特别是低风险个体中，仍然是一个假设，需要进一步调查。通过连续可穿戴监测在低风险个体中检测到的AF的长期临床影响仍然未知，当前研究尚未充分探索益处与危害之间的平衡。

这凸显了在低风险人群中进行具有延长随访期的专门RCTs的迫切需要，以证实或反驳这一假设。未来研究应着重确定何时AF需要医疗干预，何时可能代表一种不需要治疗的良性状况。随着可穿戴技术越来越多地融入医疗保健，必须让基于证据的研究指导其实施，而不仅仅是商业或技术动力。需要对可穿戴驱动的AF筛查影响有更细致的理解，以确保筛查策略不会导致不必要的医疗化、过度治疗或增加医疗系统的负担。