使用手腕光电容积描记法监测帕金森病患者的心率：可行性及其与自主神经功能障碍的关系

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Heart rate monitoring using wrist photoplethysmography in Parkinson disease: feasibility and relation with autonomic dysfunction

　　

摘要

背景

心脏自主神经功能障碍是帕金森病（PD）中一种普遍存在但未被充分诊断的非运动症状，在日常生活中难以监测。手腕佩戴的光电容积描记法（PPG）可以持续监测脉率，具有测量PD中心脏自主神经功能障碍的潜力。然而，运动伪迹带来了显著挑战。我们提出了一种两步法来处理PPG运动伪迹，并探讨了脉率特征与PD中心脏自主神经功能障碍之间的关联。

方法

在444名早期PD患者中，我们使用了一种研究级设备模型（Verily Study Watch）收集了两周内的连续手腕PPG和加速度计数据，平均佩戴时间为每天22小时。第一步通过逻辑回归分类器根据PPG形态过滤低质量数据段。第二步去除含有周期性运动伪迹（例如由震颤引起）的剩余数据段。我们计算了静息（白天、夜间）和最大（白天）脉率的每周汇总值。研究了过滤对脉率估计的影响，并评估了脉率汇总值与主观和客观自主神经功能障碍指标之间的关系。

结果

白天高质量PPG数据的中位比例为29.2% [IQR: 24.0% 至 35.9%]，夜间为86.1% [IQR: 79.3% 至 90.6%]。不同静息震颤严重程度和运动障碍评分下的高质量PPG数据比例相似。然而，去除周期性运动伪迹（第二步）减少了轻度或重度静息震颤患者的最大心率过高估计。更多的自主神经功能障碍症状与较低的最大脉率相关（β: -0.17，95% CI [-0.33, -0.00]），而静息脉率则没有显示出这种关联。在有或没有直立性低血压的个体之间，脉率指标没有显著差异。

结论

在考虑了周期性运动伪迹后，基于PPG的PD心率估计得到了改善，这代表了开发心脏自主神经功能障碍数字生物标志物的重要一步。日常生活中的最大脉率与自主神经功能障碍仅显示出弱相关性，这突显了需要更具体的标志物（如脉率变异性）的必要性。