Um Herzstörungen auch außerhalb der Arztpraxis diagnostizieren zu können, haben Dresdner Forscher das 3-Kanal-EKG-Gerät Smart Vital entwickelt. Der Diagnoseansatz: Bewegungssensoren erfassen die Bewegungen des Patienten und setzen sie in Relation zu seinem Herzschlag.
Nahezu jeder Mensch erhält heutzutage früher oder später einmal eine Elektrokardiografie, kurz EKG genannt. Egal ob Herzrhythmusstörungen, eine Herzmuskelentzündung oder sogar ein Herzinfarkt im Raum stehen – immer wenn es um die Gesundheit des Herzens geht, ist die Ableitung, Aufzeichnung und Analyse der Herzstromkurve die wichtigste Untersuchungsmethode, um Hinweise auf Herzerkrankungen zu erhalten. Typischerweise suchen Patienten für diese Untersuchung ihren Arzt auf oder bleiben nach einem operativen Eingriff längere Zeit zur Kontrolle im Krankenhaus.
Doch dieser Aufwand ist nicht immer notwendig, finden die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden. Die Forscher haben deshalb einen komfortablen EKG-Rekorder entwickelt, der Langzeit-EKGs im Heimbereich unter Alltagsbedingungen ableitet, bewertet und dem Arzt in Echtzeit per Funk zur Verfügung stellt. Das Gerät ist inzwischen medizinisch zugelassen.
Bei einem EKG sieht der Arzt nur den zeitlichen Ablauf der elektrischen Erregung des Herzens. Um Rückschlüsse auf die Funktion des Organs zu gewinnen und so Hinweise auf mögliche Herzerkrankungen zu finden, muss er die resultierenden Muster der Spannungsänderungen am Herzen interpretieren. Wichtige Kriterien sind dabei die Höhen beziehungsweise Tiefen der Spannungsausschläge, ihre Steilheit und Dauer sowie ihre zeitlichen Abstände zueinander. Da auftretende Beschwerden oder bestimmte Ereignisse – beispielsweise sportliche Aktivität – das Untersuchungsergebnis beeinflussen, leiten Ärzte Ruhe- oder auch Belastungs-EKGs bevorzugt unter kontrollierten Bedingungen ab. Manchmal ist es allerdings notwendig, das Elektrokardiogramm kontinuierlich über 24 oder mehr Stunden zu erfassen. Dies ist beispielsweise der Fall bei
- nur sporadisch auftretenden Krankheitssymptomen, zum Beispiel bei Herzrhythmusstörungen, die nur vorübergehend auftreten und deshalb nicht zu jeder Zeit im EKG vorkommen,
- bei Erscheinungen, die unter speziellen Belastungen im Alltag auftreten oder
- bei Patienten, die nach einem stationären Aufenthalt möglichst schnell nach Hause und dennoch abgesichert sein wollen.
Speziell für diese Anwendungsbereiche soll sich das neue EKG-Gerät der Wissenschaftler des Fraunhofer IPMS eignen. Der 3-Kanal-EKG-Rekorder mit dem Namen Smart Vital ist klein, leicht und einfach zu bedienen. Vor allem aber bietet das Gerät eine Echtzeit-Auswertung der EKG-Signale basierend auf verschiedenen Methoden, wie der Rhythmusbewertung, der QRS-Klassifikation, der Analyse der Vorhofaktivität, ST-Streckenveränderungen (Ischämien) und der QT-Vermessung.
Wird durch die Auswertesoftware eine Auffälligkeit im EKG erkannt, sendet der Rekorder einen EKG-Ausschnitt über ein Gateway zum Arzt, der über die weiteren Schritte entscheidet. Der sonst übliche Besuch in der Praxis kann entfallen. Die Qualität der Messdaten wird dabei erhöht, indem die Bewegung des Patienten und damit seine körperliche Aktivität während der Messung erfasst und ausgewertet wird. Denn das Smart-Vital-System verknüpft die verschiedenen Bewegungsinformationen mit den EKG-Daten, so dass auftretende Veränderungen im EKG der zugehörigen körperlichen Belastungssituation zugeordnet werden und Störungen aufgrund von Bewegungsartefakten eindeutig erkannt werden können. Das Gerät, das dazu mit einem Bewegungssensor ausgestattet ist, erkennt automatisch, ob der Patient steht, liegt, läuft, rennt oder Treppen steigt. Es wird zum Beispiel nicht auf eine krankhafte Tachykardie geschlossen, wenn der Patient eine Treppe hoch geht und die Herzrate steigt, weil das in dieser Belastungssituation normal ist. Ein weiterer Vorteil des Systems: Die EKG-Aufzeichnung findet unter normalen Alltagsbelastungen statt, ohne dass der Patient Aufzeichnungen über seinen Tagesablauf führen muss. su
Vital mit Sensor
Systeme zur Messung und Überwachung von vitalen Körperfunktionen wie Herz-Kreislauf, Temperatur, Blutdruck und Atmung, Bewegung oder Gewicht sind sowohl in der modernen Medizin, bei der Betreuung älterer und pflegebedürftiger Menschen als auch im Sport-, Freizeit-, Fitness- und Wellnessbereich als stationäre Systeme seit Langem erprobt. Um auch mobile Anwendungen über längere Zeiträume zu ermöglichen, entwickelt das Fraunhofer IPMS für seine Kunden kompakte Geräte mit integrierter Sensorik, sensornaher Signalverarbeitung und drahtloser Datenübertragung. Sie erfassen die Vitalparameter wie EKG, Pulswellenlaufzeit, Atemfrequenz und Bewegungsaktivität und übertragen sie drahtlos. Eine Einbindung in telemedizinische Netzwerke erfolgt über Mobilfunktelefone, WLAN oder Gateways im Heimbereich. Auf dem Gebiet der Signalverarbeitungsalgorithmen zur EKG-Vorbewertung sowie zur Bewegungsaktivitätserfassung, die in portable Systeme implementierbar sind, nimmt das Fraunhofer IPMS international eine Spitzenstellung ein. Die Kompetenzen reichen von der Entwicklung spezieller Schaltkreise bis zum Entwurf und der Realisierung kompletter Systemlösungen.
Ihr Stichwort
- 3-Kanal-EKG mit integrierter Aktivitätsüberwachung
- Langzeituntersuchung
- Wählbare Elektrodenfunktion
- 3-achsiger Beschleunigungssensor
- Online-Signalauswertung
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