非政府组织致力于通过智能手表检测心脏病并预防化疗引起的心脏毒性

NGO looking to detect heart disease via Smartwatches and prevent chemotherapy-induced cardiotoxicity

通过与马耳他大学合作的两个正在进行的研究项目，非政府组织“跳动心脏马耳他”（Beating Hearts Malta, BHM）正努力为癌症患者的生活质量带来巨大改善，并帮助那些尚未意识到自己病情的人检测心脏病。

“跳动心脏马耳他”通过与马耳他大学研究、创新与发展信托基金（RIDT）的合作，为每个研究项目提供3万欧元的资金支持。

其中一个研究项目旨在通过一种新颖的方法减少接受化疗的癌症患者的心脏毒性影响。另一个项目则希望利用现代智能手表的流行和功能，开发一款软件，进一步提升目前这些设备上已有的单导联心电图（ECG）远程评估能力。虽然智能手表已经广为人知能够读取佩戴者的基本健康参数，例如心率，但这款软件将使用人工智能通知用户是否检测到异常以及何时检测到，以便他们可以咨询心脏病专家。

本新闻编辑部深入探讨了这两个雄心勃勃的研究项目的目标、实施方法以及成功后可能带来的未来影响。

关于“跳动心脏马耳他”的详细信息来源于对基金会联合创始人之一凯特琳娜·阿奎利纳（Katrina Aquilina）和现任主席玛丽安娜·卡鲁阿纳博士（Dr Maryanne Caruana）的采访，后者是一名专业的心脏病顾问。两位不同的研究人员分享了这两个研究项目的细节：瓦内萨·彼得罗尼·马格里博士（Dr Vanessa Petroni Magri）致力于减少化疗对心脏的不良影响，而肯尼斯·舍里博士（Dr Kenneth Scerri）和利亚姆·巴特勒博士（Dr Liam Butler）则专注于使用智能手表预防性地检测心血管疾病的早期迹象。

肯尼斯·舍里

什么是“跳动心脏马耳他”？

“跳动心脏马耳他”是一个独立的非营利基金会，最初成立的目的是协助那些出生时患有先天性心脏病的孩子的父母，即从出生起就存在结构性心脏异常的情况。

全球约有1%的人口出生时患有结构性心脏异常，大约每千人中有八到十例。

该基金会成立于2011年，在阿奎利纳的儿子出生时被诊断出严重的心脏病之后，她受到儿子医生维克托·格雷奇教授（Prof. Victor Grech）的启发，创立了这个基金会以支持其他类似病例。

在过去的14年中，“跳动心脏马耳他”通过一系列举措致力于支持先天性心脏问题患者。阿奎利纳表示，如果该非政府组织未来能继续沿着这一方向前进，她会感到非常高兴。

除了研究支持外，该非政府组织还通过旅行支持计划帮助需要进行心脏干预的患者的家属，部分资助了心脏实验室的设备，安装了自动体外除颤器（AED），并在繁忙的公共场所提供了奖学金支持学生专攻心脏护理领域，包括胎儿超声心动图。

利亚姆·巴特勒

利用迷你器官消除化疗引起的心脏毒性

来自马耳他大学临床药理学与治疗学系的常驻学者瓦内萨·彼得罗尼·马格里博士正在探索一种新疗法，她和她的团队希望通过这种疗法在治疗癌症的同时消除或至少减少心脏毒性的副作用。

她描述说，目前有些化疗药物在靶向肿瘤方面“非常有效”，但可能会带来诸如心脏毒性等副作用。她解释说，心脏毒性会降低患者的生活质量。

彼得罗尼·马格里博士告诉本新闻编辑部，这项研究项目旨在开发一种新的三联疗法，以较低剂量同时服用三种药物来治疗肿瘤，而不是单一药物。

这种方法的理念在于，与其使用高剂量的任何单一药物，不如采用包含三种药物低剂量的三合一方法，这样可以在减少各自副作用的同时实现“更有效的反应”。

这三种药物中，一种是小分子药物，靶向细胞内的导致癌症的蛋白质抑制其发展。另外两种是基因疗法，它们靶向编码这些蛋白质产生相关肿瘤的基因，并破坏这种编码以停止蛋白质生产。

她的团队在过去十年中一直在研究这种三联组合疗法。他们已经在几种实体瘤上进行了研究，尤其是肺癌，并取得了积极的结果，因此现在正在调查潜在的副作用。

“如果我们证明这种新型三联疗法对某些实体瘤有效且无心脏毒性，那将对肿瘤学产生重大影响。”她说。

团队首先计划在二维培养（2-D cultures）中测试这种治疗方法，然后将其结果推断到“试管中的迷你器官”（3-D细胞培养）上。

作为这项研究的一部分，研究人员已经成功建立了由肺组织制成的迷你肺；她称这些迷你肺是“人体内预期状况的良好复制品”。她补充说，该项目很大一部分内容是建立一个迷你心脏器官，这需要大量时间优化。

目前，她的团队正在通过Xjenza Malta资助的项目优化针对肺癌的三联疗法浓度。一旦优化完成，将在迷你心脏器官上尝试这些药物浓度，观察在这个封闭系统中是否会发展出心脏毒性。如果检测到心脏毒性，他们会进行微调。

她希望使用实验室生产的迷你器官进行测试可以限制后续动物实验。他们必须在完成体外和离体（迷你器官）测试后，再进行体内测试，即在活体生物上的测试。

彼得罗尼·马格里博士表示，当研究人员从试管中的迷你器官获得坚实的结果后，他们将在斑马鱼身上测试心脏毒性。她说斑马鱼的基因构成与人类非常接近，因此是理想的测试对象。这将在梅丽莎·福尔摩沙教授（Prof. Melissa Formosa）的指导下进行。

彼得罗尼·马格里博士表示，目前距离治疗患者还有很长的路要走，但那是他们的梦想。

玛丽安娜·卡鲁阿纳

利用可解释的人工智能识别心脏病风险并显示心电图异常

舍里博士和巴特勒博士负责第二个研究项目。他们希望利用可解释的人工智能和现代智能手表的技术能力开发一款软件，不仅能够检测出一个人心脏参数的异常，还能利用这些数据预测此人是否有患心血管疾病的风险。

这个名为Caired的项目的新颖之处在于，它不仅通知用户检测到的心电图异常，还会提取引起注意的心电图片段，以便医疗专业人员自行检查。

“我们不仅输入数据得到结果，还要了解发生了什么，”巴特勒博士解释道。

对于生活在马耳他的糖尿病患者来说，这是一个特别值得注意的项目，学者们分享道，因为糖尿病患者（无论是已知还是未知）“可能有更高的潜在心血管疾病风险，但他们可能并不知道”。

“如果糖尿病得不到治疗，大多数情况下会导致心脏问题，”舍里博士说。

该研究项目目前针对糖尿病患者。他们希望在未来通过更成熟的项目版本将研究范围扩大到普通人群。

来自马耳他大学工程学院的两位学者指出，如今的智能手表具有有限但扎实的能力测量单导联心电图，即仅从手腕这一点获取心电图。

在医院进行心电图检查时，通常会在入院或急诊情况下，将电线连接到身体的不同部位以确保准确性，从而收集12个不同的心脏视图（12导联信号）。这些12导联心电图通常在医院基于患者的症状出现心脏问题时进行，以帮助明确诊断。因此，通常不会事先要求进行心电图检查，尤其是在体检或预防措施中。

心电图的形状可以指示不同的状况。这些情况可由训练有素的专业人员解读，他们可能会据此决定患者的治疗方案。医院级别的心电图呈现平滑曲线，而单导联心电图则会产生“更嘈杂”的结果。

研究人员旨在利用可以全天候监测的智能手表心电图，并通过人工智能根据这些数据预测一个人患心血管疾病的风险。因此，这种预防性方法旨在减轻临床和社会负担。

巴特勒博士描述道，该项目的基础是通过使用人工智能模型，使这些单导联心电图尽可能达到临床级心电图的水平。这些数据计划由用户的连接智能手机处理，智能手机比现代智能手表功能强大得多。数据不会上传到云端，而是保留在用户的手机上，以确保用户对其数据拥有完全控制权。

研究人员分享道，心血管疾病是全球主要死亡原因之一，每年夺走近1800万人的生命。欧洲约有一半（49%）的死亡和马耳他约30%的死亡被认为源于某种形式的心血管疾病。马耳他的糖尿病发病率正在上升，影响了约10%的人口。

BHM的资金主要用于资助一名在此项目期间攻读硕士学位的学生。

在第一年内，他们希望从单次心电图中获得初步结果。然后他们将寻求进一步的资金支持，以了解如何过渡到智能手表和智能手机，然后再规划商业化路径。

他们希望在未来三到四年内将其公开。

瓦内萨·彼得罗尼·马格里

“跳动心脏马耳他”始终欢迎捐款

有意支持“跳动心脏马耳他”目标和愿景的个人或团体可以通过捐款来实现。捐款可以直接通过https://beatingheartsmalta.org/donate/进行。

除了持续捐款外，BHM的联合创始人之一维克托·格雷奇教授（Prof. Victor Grech）被称为基金会的“主要推动者”，他在筹集资金方面提出了许多新想法。多年来，格雷奇教授出售了许多画作，并负责持续销售几本书籍，这些书籍至今仍在为“跳动心脏马耳他”提供资金支持。

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