Fluch oder Segen?

Die neuen SmartEKG-Technologien haben in der Fachwelt ziemlichen Aufruhr erzeugt. Am lautesten

An apple a day keeps the doctor away (=Ein Apfel am Tag hält den Doktor fern), das dachte man früher. Für die Smartwatch-Generation gilt scheinbar das Gegenteil und wer sich mit SmartEKG-Technologie beschäftigt, der kommt nicht umhin, sich damit etwas tiefergehend zu beschäftigen. Als Einstieg die folgende Geschichte:

Im Januar 2020 twittert der Youtuber Joel Nelling aka 3D Printing Nerd über sein jüngstes Erlebnis mit der Apple Watch. Von dieser erhielt er gegen 18:00 Uhr eine High heart rate notification, weil sein Puls während Inaktivität auf über 120 pro Minute angestiegen war.

Nelling sucht die Notaufnahme eines Krankenhauses auf, wo er bis 2:00 Uhr nachts untersucht und behandelt wird. Dabei wird keine irreguläre Herzaktivität festgestellt, man führt den hohen Puls auf Stress und Dehydratation zurück, nach Infusion von Flüssigkeit normalisiert er sich.

Soweit, so gut. AppleInsider mit mehr als 488.000 Followern bei Twitter greift die Geschichte am Folgetag auf und reiht sie ein in eine ganze Serie von US-Medienberichten, in denen Patienten ihre Erlebnisse mit der Apple Watch positiv darstellen. (1), (2)

Welche Technologien gibt es?

Die verschiedenen SmartEKG-Geräte zur „privaten Herzrhythmus-Analyse“ bedienen sich heute der

  • Photoplethysmographie (PPG) oder des
  • Elektrokardiogramms (EKG) mit 1- oder 6-Kanal-Ableitung.

Beide Verfahren haben ihre Vor- und Nachteile, die man für ihre gezielte Anwendung kennen sollte. Erste Geräte wie die Apple Watch (ab Series 4) oder die Withings ScanWatch vereinen bereits beide Technologien in einem Gerät.
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Screening auf Vorhofflimmern

Das derzeit am lautesten propagierte Einsatzgebiet der SmartEKG-Technologien ist das Screening (=Früherkennungsuntersuchung) auf Vorhofflimmern (VHF). Der Gedanke ist verlockend: In Deutschland leben derzeit wahrscheinlich mehr als 500.000 Menschen mit bislang unbemerktem VHF und damit einem erhöhten Risiko für Schlaganfälle. Dieses Risiko kann bei Vielen durch blutverdünnende Medikamente gesenkt werden. Und weil unbemerktes VHF mittels Smartwatch oder anderen Devices (=Geräten) aufgedeckt werden kann, was 2019 einmal mehr in der Apple Heart Study belegt wurde, könnten die neuen Technologien womöglich Hunderttausenden das Schicksal eines Schlaganfalls ersparen. Aber ist das wirklich so?
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Withings Move ECG

Withings Move ECG
Withings Move ECG (Quelle: Withings)
Seit September 2019 ist die Withings Move ECG der Withings France SA (2016-2018 vorübergehend Nokia Health) in Deutschland erhältlich. Es ist die erste analoge Armbanduhr mit Schrittzähler, Höhenmesser und drei integrierten Elektroden zur EKG-Aufzeichnung. Die CR2430 Knopfbatterie soll eine Laufzeit von 12 Monaten haben und leicht auszuwechseln sein. Die Uhr mit CE-Zulassung wird für 129.95 € (38 mm) in schwarz und in weiß angeboten.

Ein 1-Kanal-EKG über 30 Sekunden kann vom Nutzer jederzeit initiiert werde, dieses wird lokal gespeichert und bei der nächsten bestehenden Verbindung (Bluetooth Low Energy) auf iPhone, iPad, iPod touch (iOS 10 oder später) oder ein Android-Smartphone oder -Tablet mit (Android 6 oder später) in die der Health Mate App übertragen. Dort erfolgen Speicherung, EKG-Analyse hinsichtlich Vorhofflimmern und evtl. Weitergabe des EKG.

Withings ScanWatch

Withings ScanWatch
Withings ScanWatch (Quelle: Withings)
Im Januar 2020 kündigte Withings France SA (2016-2018 vorübergehend Nokia Health) die Withings ScanWatch mit kombiniertem Herzfrequenz- und SpO2-Sensor, 3 Elektroden, Höhenmesser und einer Akku-Laufzeit von bis zu 30 Tagen an. Sie soll ab dem 2. Quartal 2020 für 249.- € (38 mm) bis 299.- € (42 mm) in schwarz und in weiß erhältlich sein. Die CE- und FDA-Zulassungen stehen noch aus (Stand Jan. 2020).

Die ScanWatch kann Puls und Sauerstoff-Sättigung dauerhaft überwachen und bei Unregelmäßigkeiten eine Nachricht generieren. Ein 1-Kanal-EKG über 30 Sekunden kann vom Nutzer jederzeit initiiert werde, dieses wird auf iPhone, iPad, iPod touch (iOS 12 oder später) oder ein Android-Smartphone oder -Tablet mit (Android 6 oder später) übertragen. Dort erfolgen Speicherung und evtl. Weitergabe des EKG in der Health Mate App.

Antikoagulation bei „Device-detected“ VHF

Perino AC et al.: Practice Variation in Anticoagulation Prescription and Outcomes After Device- Detected Atrial Fibrillation
Insights From the Veterans Health Administration. Circulation (2019) 139:2502–2512. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.118.038988
Bei paroxysmalem Vorhofflimmern (VHF) wird das Schlaganfallrisiko nur bei Patienten mit hoher Last an VHF (hier als kumulative Zeit mit VHF an mindestens einem Tag innerhalb von 90 Tagen Überwachungszeit) durch OAK signifikant vermindert (Spalte re.: Hazard Ratio mit 95 %-Konfidenzintervall bei multivariater Regressionsanalyse):
VHF-LastAnteil in Studie (%)Anteil mit OAK (%)Relatives Schlaganfall-Risiko durch OAK (Hazard Ratio)
>6 Min45130.62 (0.26-1.43) p = 0.29
>1 Std39160.79 (0.35-1.77) p = 0.57
>6 Std3220.60.52 (0.22-1.25) p = 0.14
>24 Std2427.40.28 (0.10-0.81) p = 0.02

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KP-RHYTHM Study

Alan S et al.: Association of Burden of Atrial Fibrillation With Risk of Ischemic Stroke in Adults With Paroxysmal Atrial Fibrillation. The KP-RHYTHM Study. JAMA Cardiol. 2018;3(7):601-608. doi:10.1001/jamacardio.2018.1176

US-Studie 2011-2016: Die mittels ZioXT ermittelte Flimmerlast (Dauer von VHF oder VoFla in % der 14-tägigen Monitoring-Periode) war bei 1.965 Erwachsenen im Alter von durchschnittlich 69 Jahren mit dem Schlaganfallrisiko korreliert. Das CHADS-VASc-adjustierte Risiko für einen Schlaganfall war bei einer Flimmerlast ≥11.4 % (oberes Tertial) mehr als 3-mal so hoch wie in den anderen Tertialen. Dieses Resultat war über alle demografischen und klinischen Subgruppen konsistent.
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Flimmerlast und Schlaganfallrisiko

Chen LY et al.: Atrial Fibrillation Burden: Moving Beyond Atrial Fibrillation as a Binary Entity: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation (2018) 137(20):e623-e644.
doi: 10.1161/CIR.0000000000000568.

Die Flimmerlast kann als längste Episodendauer, Anzahl der Episoden oder als Zeitanteil in Prozent während eines Monitoring-Zeitraumes definiert werden. Die aktuellen Leitlinien unterscheiden bei ihren Empfehlungen nicht zwischen persistierendem oder paroxysmalem Vorhofflimmern oder der Flimmerlast, obgleich jüngere Daten einen Zusammenhang zwischen Flimmerlast und Schlaganfallrisiko nahelegen. Dabei ist unklar, ob das Schlaganfallrisiko mit steigender Flimmerlast kontinuierlich zunimmt oder ob es einen Grenzwert gibt. Sollte es einen Grenzwert geben, so ist dieser nicht definiert. Hohe Flimmerlast ist auch mit einem höheren Risiko für Herzinsuffizienz und einer erhöhten Mortalität verknüpft, nicht aber mit geringerer Lebensqualität.
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Zio XT

ZioXT Patch der Fa. iRhythm Technologies, Inc. ist ein Gerät zur kontinuierlichen Aufzeichnung eines 1-Kanal-EKG über 14 Tage. Es wurde 2015 in den USA eingeführt und ist seit 2018 auch in Großbritannien zugelassen. Die Firma bietet in den USA für ca. 350.- $ ein Leistungspaket aus Patch, Auswertung durch zertifizierte „Cardiac technicians“, Cloud-Speicherung der Daten und Übermittlung an den behandelnden Arzt an.

Vorhofflimmern

Häufigkeit von Vorhofflimmern
Häufigkeit von Vorhofflimmern (in %) nach Altersgruppen
Vorhofflimmern (VHF) ist eine der häufigsten Herzrhythmusstörungen. In Deutschland sind knapp zwei Mio. Menschen betroffen. Vorhofflimmern tritt mit zunehmendem Alter immer häufiger auf, bei Männern öfter als bei Frauen. Es kann dauerhaft (persistierend oder permanent) oder nur ab und zu (paroxysmal) auftreten. Es ist nicht unmittelbar lebensbedrohend und wird von manchen Menschen überhaupt nicht bemerkt. Es kann aber auch erhebliche Beschwerden wie Herzklopfen, Herzrasen, Luftnot, Schwäche, Brustenge und Angstgefühl hervorrufen. In Abhängigkeit von anderen Risikofaktoren kann VHF das Risiko für einen Schlaganfall erhöhen, dann wird oft eine Behandlung mit Medikamenten zur Blutverdünnung (=Antikoagulation) durchgeführt.
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AFFORD study

Hald J et al.: Opportunistic screening for atrial fibrillation in a real-life setting in general practice in Denmark-The Atrial Fibrillation Found On Routine Detection (AFFORD) non-interventional study. PLoS One (2017) 12(11):e0188086.
doi: 10.1371/journal.pone.0188086.

„Real-Life“-Studie aus Dänemark zum Screening auf Vorhofflimmern (VHF) bei über 65-Jährigen. 970 Patienten wurden mittels Pulspalpation und (bei unregelmäßigem Puls) anschließendem 12-Kanal-EKG untersucht. Unregelmäßiger Puls war bei 4.4 % (65-74 Jahre) bzw. 10.5 % (75-84 Jahre) bzw. 22.9 % (≥85 Jahre) vorhanden, VHF wurde bei 0.83 bzw. 0.54 bzw. 3.39 % bestätigt. Allgemeinmediziner vermuteten bei 13 EKG VHF, welches von Kardiologen bei 10 EKG bestätigt wurde.
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Genauigkeit der Pulspalpation zum VHF-Screening

Cooke G et al.: Is pulse palpation helpful in detecting atrial fibrillation? A systematic review. J Fam Pract (2006) 55(2):130-4.

Bereits 2006 kommt diese Metaanalyse dreier Studien mit insgesamt 2.385 Patienten zu dem Ergebnis, dass Pulspalpation für die Erkennung von Vorhofflimmern (VHF) eine hohe Sensitivität von im Mittel 94 % (91-100 %) bei mäßiger Spezifität von im Mittel 72 % (70-77 %) aufweist.
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LietoAF Study

Virtanen R et al.: Self-detection of atrial fibrillation in an aged population: the LietoAF Study. Eur J Prev Cardiol (2014) 21(11):1437-42.
doi: 10.1177/2047487313494041

Von 205 Finnen im Alter ≥75 Jahren erlernten 139 (68%) die Puls-Selbstkontrolle. Signifikante Prädiktoren für den Lernerfolg waren ein hoher Mini-Mental State Examination score (>24) (OR 7.5, 95% CI 1.5-37.3, p = 0.014), PC-Benutzung zu Hause (OR 4.7, 95% CI 1.9-11.5, p = 0.001), Unabhängigkeit bei alltäglichen Aktivitäten (OR 4.2, 95% CI 1.4-13.6, p = 0.013) und niedrige Herzfrequenz (OR 1.04, 95% CI 1.0-1.08, p = 0.037). Die Puls-Selbstkontrolle führte nicht zur vermehrten Inanspruchnahme örtlicher Einrichtungen des Gesundheitswesens und beeinträchtigte die Lebensqualität nicht. Innerhalb eines Monats entdeckten vier Teilnehmer neues asymptomatisches Vorhhofflimmern.
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Zuverlässigkeit der Pulskontrolle bei Älteren

Jaakkola J et al.: Reliability of pulse palpation in the detection of atrial fibrillation in an elderly population. Scand J Prim Health Care (2017) 35(3):293-298.
doi: 10.1080/02813432.2017.1358858.

Nach kurzer Anleitung durch eine Pflegefachkraft und 1-monatiger Puls-Selbstkontrolle konnten 173 finnische ≥75-Jährige mit vergleichbarer Zuverlässigkeit wie 57 Profis (10 Pflegefachkräfte, 17 Paramedic-Studenten im letzten Ausbilungsjahr, 15 Pflege-Studenten im letzten Ausbildungsjahr und 15 Paramedic-Studentens im vorletzten Ausbildungsjahr) zwischen Sinusrhythmus (SR), Sinusrhythmus mit Extrasystolen (SR+ES) und Vorhofflimmern (VHF) unterscheiden. 25 von ihnen (14.5 %) mussten allerdings ausgeschlossen werden, weil sie den Puls nicht tasten konnten. Bzgl. der Detektion von SR (97.3% vs. 96.5%) und SR+ES (74.3% vs. 71.4%) bestanden keine signifikanten Unterschiede, langsames VHF (81.8% vs. 56.1%) und schnelles VHF (91.9% vs. 80.7%) wurde von den älteren Menschen aber zuverlässiger detektiert als von den Profis.
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