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· Review-Artikel · 8 Min. · Von Laura Melzer

Vorhofflimmern frühzeitig mit smartem EKG-Pflaster erkennen

EKG-Pflaster

Vorhofflimmern als Herausforderung für Public Health

Rund 1,8 Millionen Menschen in Deutschland sind von Vorhofflimmern, der häufigsten Herzrhythmusstörung, betroffen (1). Die Prävalenz liegt in Deutschland bei 2.5 Prozent und ist somit ein signifikantes Public Health Problem, das einer erhöhten Aufmerksamkeit bedarf (2). Besonders bei älteren Menschen zählt diese Herzrhythmusstörung zu den größten Ursachen für einen Schlaganfall (3). So sind mit über 50.000 Schlaganfällen pro Jahr in Deutschland etwa 20 Prozent auf Vorhofflimmern zurückzuführen (4). Um solchen Folgeerkrankungen vorzubeugen, ist eine frühzeitige Behandlung entscheidend. Die Detektion der Herzrhythmusstörung ist durch die Standardversorgung jedoch nicht garantiert, da unregelmäßige Herzrhythmen häufig unerwartet auftreten und somit unentdeckt bleiben. Wie kann Vorhofflimmern durch smarte EKG-Pflaster frühzeitig erkannt werden und zur Schlaganfallprävention beitragen? (5)

Unentdecktes Vorhofflimmern belastet das Gesundheitssystem

Herz-Kreislauf-Erkrankungen zählen zu den häufigsten Todesursachen in Deutschland und verursachen im Vergleich zu anderen Krankheiten die höchsten Kosten für das Gesundheitssystem: Im Jahr 2015 lagen die Gesamtkosten laut Statistischem Bundesamt bei rund 46,4 Milliarden Euro (6). Den größten Kostenfaktor bei Patienten mit Vorhofflimmern stellt die stationäre Behandlung mit 43,5 Prozent dar, gefolgt von der ambulanten Behandlung (22,8%). Einen geringeren Kostenanteil von 7,8 Prozent hat die Antikoagulation, die Gabe von gerinnungshemmenden Medikamenten (5). Wenn sich durch unbemerktes Vorhofflimmern Blutgerinnsel im Herzen bilden und diese mit dem Blutstrom ins Hirn wandern, kann es zu einem folgenschweren Schlaganfall kommen (7). Bei ca. 20 Prozent der Betroffenen, die aufgrund von Vorhofflimmern einen Schlaganfall erleiden, lag zum Zeitpunkt des Auftretens keine Diagnose vor. Jedoch kann nur durch die Diagnose frühzeitig anhand einer therapeutischen Antikoagulation interveniert werden, um das Risiko eines Schlaganfalls um 2,7 Prozent und die Mortalität um 0,5 Prozent pro Jahr zu reduzieren (5).

Experten raten daher zu einem Screening von Vorhofflimmern bei Risikogruppen (8). Zur Optimierung des Screenings und zur Primär­prävention des Schlaganfalls könnten Health Care Professionals zukünftig ein mobiles Rhythmuspflaster verwenden.

Smartes EKG-Pflaster erkennt Vorhofflimmern 10-mal häufiger

In der Standarduntersuchung erhält der Patient herkömmlich ein Langzeit-EKG über einen Zeitraum von meist 24 Stunden bis zu einer Woche (9). Aufgrund der begrenzten Aufzeichnungskapazität, der Unmöglichkeit von Echtzeit-Aufzeichnungen und Unannehmlichkeiten für Patienten, wie die eingeschränkte Beweglichkeit und Hygiene, weist diese Untersuchungsmethode diverse Nachteile auf (9). Vergleichsweise lässt sich ein drahtloses EKG-Pflaster auf die Brustregion des Patienten kleben, um den Herzrhythmus kontinuierlich bis zu vierzehn Tage lang aufzuzeichnen (9). Ein Anwendungsbeispiel ist das Zio Patch von iRhythm Technologies, Inc (San Francisco, CA), das gegenüber herkömmlichen Langzeit-EKG-Geräten weniger belastend, einfacher handzuhaben und langfristig kostengünstiger ist (5). Ein wesentlich wichtigerer Vorteil stellt die Detektionsrate von Vorhofflimmern dar: Studien zeigen, dass mithilfe des EKG-Pflasters die Herzrhythmusstörung drei bis zu 10-mal häufiger entdeckt wird als bei einer Standardversorgung (5, 10). Darüber hinaus wiesen Patienten, bei denen mit dem Pflaster Vorhofflimmern gefunden wurde, nur zu einem Hundertstel der Messzeit Vorhofflimmern auf. Der Befund deutet auf eine weitaus höhere Prävalenz der Herzrhythmusstörung hin, als bisher angenommen (5).

Künstliche Intelligenz mit der Genauigkeit eines Kardiologen

In das Rhythmuspflaster ist eine EKG-Aufzeichnungseinheit integriert, die den Herzschlag für zwei Wochen durchgehend aufzeichnet (11). Ein Deep-Learning-Algorithmus kann in den Daten des EKG-Pflasters Arrhythmien mit der Genauigkeit eines Kardiologen erkennen und klassifizieren, zeigt eine aktuelle Studie (12)*.*Die Ergebnisse der EKG-Aufzeichnung kann der behandelnde Arzt anschließend analysieren und interpretieren, um sie als Entscheidungshilfe hinzuziehen zu können. So können die Patienten mit diagnostiziertem Vorhofflimmern beispielsweise frühzeitig ein blutverdünnendes Medikament zum Schutz vor Schlaganfällen verschrieben bekommen. Darüber hinaus ist auch ein Vorteil, dass durch längeres Tragen der Pflaster im Vergleich zu herkömmlichen EKG-Geräten mehr Daten für die Auswertung durch den Algorithmus verfügbar werden und somit die Chance besteht, neue Muster für die Erkrankung zu erkennen.

Klinischer Nutzen und Kosteneffektivität in der Diskussion

Digitale EKG-Pflaster können die Früherkennung von Vorhofflimmern in der ambulanten ärztlichen Versorgung durch das häusliche Monitoring und die genaue Datenanalyse verbessern und somit einen wichtigen Beitrag zur Schlaganfallprävention in der öffentlichen Gesundheit leisten. Eine verbesserte Kosteneffektivität könnte darauf zurückgeführt werden, dass neu entdeckte Patienten von einer frühzeitigen Behandlung und der daraus resultierenden Schlaganfallprävention profitieren, was wiederum zukünftige Kosten spart (9). In einer britischen Studie wurden anhand eines ökonomischen Modells beispielsweise jährliche Einsparungen an direkten medizinischen Kosten von umgerechnet 132.524 Euro berechnet (13). Smarte Pflaster könnten zu einer optimierten Behandlung durch Überwachung kardiovaskulärer Parameter beitragen. Über die Kosteneffektivität und den klinischen Nutzen von systematischen Screening-Programmen wird jedoch diskutiert, einige Experten betonen potentiell höhere Kosten im Vergleich zur herkömmlichen Versorgung (14). Es bedarf weiterer Forschung, um die Vorteile und Nachteile digitaler Devices zur mobilen Früherkennung von Vorhofflimmern zu untersuchen.

Fazit & Handlungsempfehlung

Schätzungen zufolge werden die Inzidenz und Prävalenz von Vorhofflimmern in den nächsten 30 Jahren weiter zunehmen und damit zu einer der größten Herausforderungen für die öffentliche Gesundheit (14). Die relativ hohe Zahl der zusätzlich erkannten Vorhofflimmerpatienten durch das smarte EKG-Pflaster im Vergleich zum herkömmlichen EKG verdeutlicht die Notwendigkeit der frühen Diagnose des Vorhofflimmerns und das Potenzial zur Risikoreduktion von Schlaganfällen. Health Professionals, z.B. in Haus- oder Facharztpraxen, können sich aktiv als Kooperationspartner für zukünftige Studien zum Vorhofflimmerscreening melden und ihren Patienten somit ermöglichen, frühzeitig Herzrhythmusstörungen zu erkennen und die Forschung zu unterstützen (15).

Quellen

  1. (DZHK) DZfH-K-F. Vorhofflimmern verstehen, früher erkennen und besser behandeln – Forschung im Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung 2018. zum Original
  2. Schnabel RB, Wilde S, Wild PS, Munzel T, Blankenberg S. Atrial fibrillation: its prevalence and risk factor profile in the German general population. Dtsch Arztebl Int. 2012;109(16):293-9. zum Original
  3. Wolf PA, Abbott RD, Kannel WB. Atrial fibrillation as an independent risk factor for stroke: the Framingham Study. Stroke. 1991;22(8):983-8. zum Original
  4. Volkskrankheit Vorhofflimmern: Studien bestätigen Schlaganfallschutz durch neue Gerinnungshemmer [press release]. Berlin2013. zum Original
  5. Steinhubl SR, Waalen J, Edwards AM, Ariniello LM, Mehta RR, Ebner GS, et al. Effect of a Home-Based Wearable Continuous ECG Monitoring Patch on Detection of Undiagnosed Atrial Fibrillation: The mSToPS Randomized Clinical Trial. JAMA. 2018;320(2):146-55. zum Original
  6. Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen die höchsten Kosten [press release]. Wiesbaden: Statistisches Bundesamt2017. zum Original
  7. Paulus W, Reimers CD, Steinhoff BJ. Schlaganfall. In: Paulus W, Reimers CD, Steinhoff BJ, editors. Neurologie. Heidelberg: Steinkopff; 2000. p. 35-9. zum Original
  8. Schnabel RB, Haeusler KG, Healey JS, Freedman B, Boriani G, Brachmann J, et al. Searching for Atrial Fibrillation Poststroke. Circulation. 2019;140(22):1834-50. zum Original
  9. Spyra A, Daniel D, Thate-Waschke IM, Berghaus S, Willich S, Zeymer U, et al. Atrial fibrillation in Germany: A prospective cost of illness study. Dtsch Med Wochenschr. 2015;140(14):e142-8. zum Original
  10. Patel UK, Malik P, Patel N, Patel P, Mehta N, Urhoghide E, et al. Newer Diagnostic and Cost-Effective Ways to Identify Asymptomatic Atrial Fibrillation for the Prevention of Stroke. Cureus. 2021;13(1):e12437-e. zum Original
  11. Barrett PM, Komatireddy R, Haaser S, Topol S, Sheard J, Encinas J, et al. Comparison of 24-hour Holter Monitoring with 14-day Novel Adhesive Patch Electrocardiographic Monitoring. The American Journal of Medicine. 2014;127(1):95.e11-95.e17. zum Original
  12. Hannun AY, Rajpurkar P, Haghpanahi M, Tison GH, Bourn C, Turakhia MP, et al. Cardiologist-level arrhythmia detection and classification in ambulatory electrocardiograms using a deep neural network. Nature Medicine. 2019;25(1):65-9. zum Original
  13. Kaura A, Sztriha L, Chan FK, Aeron-Thomas J, Gall N, Piechowski-Jozwiak B, et al. Early prolonged ambulatory cardiac monitoring in stroke (EPACS): an open-label randomised controlled trial. European Journal of Medical Research. 2019;24(1):25. zum Original
  14. Jones NR, Taylor CJ, Hobbs FDR, Bowman L, Casadei B. Screening for atrial fibrillation: a call for evidence. European Heart Journal. 2020;41(10):1075-85. zum Original
  15. Lippi G, Sanchis-Gomar F, Cervellin G. Global epidemiology of atrial fibrillation: An increasing epidemic and public health challenge. International Journal of Stroke. 2020;16(2):217-21. zum Original
  16. (DZHK) DZfH-K-FeV. Mobiles Rhythmuspflaster kann Vorhofflimmern frühzeitig erkennen 2021. zum Original.

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