Neue Generation nichtinvasiver Sensoren erkennt zuverlässig Herzrhythmusstörungen
Ventrikuläre Tachykardie bzw. Kammerflimmern bilden am häufigsten die zugrunde liegende Arrhythmie. Bei Menschen, die noch mit beiden Beinen im Leben stehen, ist Vorhofflimmern die häufigste Form, die insbesondere bei Älteren mit einem erhöhten Risiko für Schlaganfall und Herzversagen in Verbindung gebracht wird. Während eine geeignete Behandlung Wirkung zeigen kann, besteht das Problem darin, dass zur Diagnose der Erkrankung das kontinuierliche Tragen eines Monitors über einen längeren Zeitraum oder invasive Verfahren wie etwa implantierbare Loop-Recorder erforderlich sind. Diese werden subkutan unter die Brustwand eingeführt. Auch wenn der Herzrhythmus auf diese Weise über längere Zeiträume überwacht werden kann, sind jedoch mit dem Gerät erhebliche Kosten sowie Krankenhausaufenthalte und das Risiko einer Infektion verbunden. „Ein für den Langzeiteinsatz geeignetes nichtinvasives WASTCArD-Herzrhythmusmessgerät wird erhebliche Auswirkungen auf mehrere Bereiche der Früherkennung und Behandlung von Herzkrankheiten haben, da es Langzeitaufzeichnungen von Herzrhythmen ohne die Unannehmlichkeiten und Unzuverlässigkeit selbstklebender Gelelektroden gestatten würde“, sagt Professor Omar J. Escalona, Projektkoordinator von WASTCArD (Wrist and arm sensing technologies for cardiac arrhythmias detection). Das Projekt wollte ein neues, fortschrittliches, auf Trockenelektroden basierendes Überwachungssystem entwickeln, das eine ununterbrochene, nichtinvasive elektrokardiografische (EKG) Langzeitaufzeichnung ermöglicht. Dieses Gerät hat die Form eines bequemen Armbands, das von Herzpatienten mit vorübergehenden Anomalien in der Herzfrequenz oder Herzrhythmusstörungen getragen werden soll. „Es würde gleichermaßen eine Rolle bei präventiven, EKG-Langzeituntersuchungsprogrammen für gesunde Personen mit potenziellen kardialen Risiken aufgrund ihrer beruflichen oder sportlichen Aktivitäten spielen. Aber das Ziel ist hier dasselbe: Früherkennung und Diagnose von Herzerkrankungen zu ermöglichen“, erklärt Prof. Escalona. Ein mit dieser Technik verbundenes Problem ist die Signalkontamination, die aus dem „Rauschen“ hervorgeht, das durch Bewegung oder Muskelaktivität im Arm verursacht wird. WASTCArD entwickelte daher ein fortschrittliches Echtzeit-Signalverarbeitungsverfahren für eine auch bei starkem Rauschen effektive EKG-Signalwiederherstellung. „Wir haben die erforderliche Technik für ein zweckbestimmtes, eingebettetes Systemdesign innerhalb eines tragbaren EKG-Erfassungsarmbands entwickelt, das den Einsatz neuartiger Trockenelektroden zur zuverlässigen Wiederherstellung und Messung der elektrischen Aktivität des Herzens beinhaltet. Es arbeitet kontinuierlich, über lange Zeiträume hinweg, in einer entfernten und schwachen bipolaren EKG-Ableitungsdisposition, hauptsächlich entlang des linken Arms“, erklärt der Professor. Mit der Möglichkeit, den Herzrhythmus in einer ambulanten Umgebung über einen längeren Zeitraum nichtinvasiv aufzeichnen zu können, wäre auch eine Senkung der Krankenhauskosten denkbar, indem Einsparungen bei Übernachtungen sowie ambulanten und Notfalleinsätzen realisiert werden können. Prof. Escalona fügt schnell hinzu, dass es sich um langfristig geltende Erwartungen handele: „Es ist eine Fortsetzung der zweiten Phase des Projekts geplant. Hier könnte schneller der Nutzen erzielt werden, den wir bereits heute als realisierbar erachten, etwa eine Verringerung der Sterblichkeit durch Sekundentod und tödliche Herzrhythmusstörungen, Vorhofflimmern, rechtzeitige Teilnahme an Vorsorgeuntersuchungen im Sportbereich, Telegesundheitswesen und Telemedizin sowie im Bereich des Herzklopfens.“ Auch wenn diese Vorteile bislang noch nicht zum Tragen kommen, ist Prof. Escalona an einer Partnerschaft interessiert, die zwischen zwei am Konsortium des WASTCArD-Projekts beteiligten KMU entstanden ist. „Sie wird sich im Endeffekt auf das Wachstum der Firmenproduktion, die langfristige Geschäftsreife und -stabilität auswirken, und in der Folge werden wir kardiovaskuläre Lösungen für Dienstleistungen in der Gesundheitsversorgung für den europäischen, altersindizierten, kardiovaskulären Gesundheitsmarkt anbieten“, erläutert er. Was den älteren Anteil der Bevölkerung betrifft, so beläuft sich die geschätzte Gesamtmarktgröße für kardiovaskuläre Gesundheitsdienstleistungen und die dazugehörigen Geräte auf etwa 70 % der jährlichen Gesundheitskosten Europas für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und deren zahlreiche Begleiterkrankungen. „Angesichts dieser Marktlage wird ein derartiges ‚intelligentes‘ und praktisches Produkt ein hohes Niveau an Investitionsrentabilität gewährleisten“, sagt Prof. Escalona.
Schlüsselbegriffe
WASTCArD, Herzrhythmusstörungen, EKG-Screening, Einarm-EKG-Überwachungsgerät, EKG-Trockenelektrodensensoren, EKG-Entrauschungsverfahren