Was sind wearables?
„Wearables“ ist ein Begriff, der für elektronische Geräte oder Computeranwendungen verwendet wird, die man direkt am Körper tragen kann, wie z.B. Smartwatches, Fitness-Tracker, Smart Glasses oder intelligente Kleidung.
Wearables sind in der Regel über Bluetooth oder WLAN mit einem Smartphone oder einem anderen Gerät verbunden, um Daten zu sammeln und zu übertragen. Sie können beispielsweise Schritte, Herzfrequenz, Schlafmuster oder Kalorienverbrauch messen, aber auch Benachrichtigungen anzeigen, Musik abspielen oder Anrufe tätigen.
Einige Wearables werden auch im medizinischen Bereich eingesetzt, um die Gesundheit zu überwachen oder bestimmte Krankheiten zu behandeln. Wearables haben in den letzten Jahren an Popularität gewonnen und sind ein wichtiger Teil des sogenannten „Internet der Dinge“ (Internet of Things, IoT), das sich auf die Vernetzung von Gegenständen und Geräten bezieht.
Was ist eine Smartwatch mit EKG-Funktion?
Eine Smartwatch mit EKG-Funktion ist eine Uhr, die in der Lage ist, ein Elektrokardiogramm (EKG) aufzuzeichnen. Ein EKG ist eine grafische Darstellung der elektrischen Aktivität des Herzens und wird häufig zur Diagnose von Herzkrankheiten eingesetzt.
Eine Smartwatch mit EKG-Funktion ist in der Regel mit Sensoren ausgestattet, die die elektrischen Signale des Herzens erfassen können. Durch das Tragen der Uhr am Handgelenk können Benutzer jederzeit und überall ein EKG durchführen, ohne dass sie dafür einen Arzt aufsuchen müssen.
Die aufgezeichneten Daten können dann in Echtzeit oder später auf dem verbundenen Smartphone oder Tablet angezeigt und ausgewertet werden. Auf diese Weise können Nutzer ihr Herz-Kreislauf-System überwachen und bei Bedarf medizinische Hilfe suchen. Einige Smartwatches mit EKG-Funktion können auch andere Gesundheitsdaten wie Schritte, Schlafmuster und Kalorienverbrauch messen und so eine umfassende Gesundheitsüberwachung bieten.
Kann eine Smartwatch Herzrhytmussörungen aufspüren?
Einige Smartwatches mit EKG-Funktion sind in der Lage, Herzrhythmusstörungen (auch bekannt als Arrhythmien) aufzuspüren. Eine Arrhythmie ist eine Störung des normalen Herzrhythmus und kann ein Symptom für verschiedene Herzkrankheiten sein.
Einige Smartwatches sind mit einem Algorithmus ausgestattet, der unregelmäßige Herzschläge erkennen und den Benutzer darauf aufmerksam machen kann. Zum Beispiel kann die Apple Watch mit der EKG-Funktion Vorhofflimmern (eine häufige Art von Arrhythmie) erkennen und den Benutzer benachrichtigen, wenn eine unregelmäßige Herzfrequenz auftritt. Andere Smartwatches wie die Samsung Galaxy Watch haben ähnliche Funktionen.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass eine Smartwatch keine medizinische Diagnose stellen kann. Wenn eine Smartwatch eine Unregelmäßigkeit feststellt, sollte der Benutzer einen Arzt aufsuchen, um eine gründliche Diagnose und Behandlung zu erhalten.
Verbessert eine Smartwatch mit EKG-Funktion das Vorkommen von Schlaganfällen?
Eine Smartwatch mit EKG-Funktion kann dazu beitragen, Schlaganfälle zu verhindern, indem sie dazu beiträgt, Vorhofflimmern (eine häufige Herzrhythmusstörung) frühzeitig zu erkennen und zu behandeln. Vorhofflimmern ist ein Risikofaktor für Schlaganfälle, da es dazu führen kann, dass sich Blutgerinnsel im Herzen bilden, die dann in das Gehirn wandern und einen Schlaganfall verursachen können.
Wenn eine Smartwatch mit EKG-Funktion Vorhofflimmern erkennt, kann der Benutzer einen Arzt aufsuchen, um eine gründliche Diagnose und Behandlung zu erhalten. Eine frühzeitige Erkennung und Behandlung von Vorhofflimmern kann dazu beitragen, das Risiko von Schlaganfällen zu reduzieren.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass eine Smartwatch mit EKG-Funktion keine Garantie für eine Schlaganfallprävention ist und dass auch andere Faktoren wie Bluthochdruck, Diabetes, Rauchen und körperliche Inaktivität das Schlaganfallrisiko erhöhen können. Es ist wichtig, eine gesunde Lebensweise zu führen und regelmäßig ärztliche Untersuchungen durchzuführen, um das Schlaganfallrisiko zu minimieren.
Gibt es Studien dazu?
Es gibt Studien dazu, wie Smartwatches mit EKG-Funktion zur Vorbeugung von Schlaganfällen beitragen können. Ein Beispiel dafür ist die Apple Heart Study, die in Zusammenarbeit mit der Stanford University durchgeführt wurde. In dieser Studie wurden über 400.000 Teilnehmer über einen Zeitraum von acht Monaten mit einer Apple Watch mit EKG-Funktion ausgestattet.
Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass die Apple Watch in der Lage war, Vorhofflimmern bei Teilnehmern mit einer hohen Genauigkeit zu erkennen. Die Forscher stellten fest, dass die Smartwatch in der Lage war, eine Abweichung vom normalen Herzrhythmus zu erkennen, die von einem EKG bestätigt werden musste, um eine genaue Diagnose von Vorhofflimmern zu erhalten.
Die Studie ergab auch, dass fast ein Drittel der Teilnehmer, die durch die Apple Watch auf Vorhofflimmern aufmerksam gemacht wurden, vorher keine Symptome hatten und möglicherweise ohne die Smartwatch keine Diagnose erhalten hätten.
Weitere Studien sind jedoch erforderlich, um die Wirksamkeit von Smartwatches mit EKG-Funktion bei der Vorbeugung von Schlaganfällen zu bestätigen und um herauszufinden, wie diese Geräte am besten in die klinische Praxis integriert werden können.
Welche Hersteller bieten Smartwatches mit EKG-Funktion an?
Derzeit bieten mehrere Hersteller Smartwatches mit EKG-Funktion an. Hier sind einige der bekanntesten:
Apple Watch: Die Apple Watch ist eine der bekanntesten Smartwatches mit EKG-Funktion. Sie wurde erstmals im Jahr 2018 eingeführt und ist in der Lage, Vorhofflimmern zu erkennen.
Samsung Galaxy Watch: Die Samsung Galaxy Watch ist eine beliebte Smartwatch mit EKG-Funktion, die erstmals im Jahr 2020 eingeführt wurde. Sie kann auch Vorhofflimmern erkennen und bietet zusätzliche Gesundheitsfunktionen wie Blutdruckmessung.
Withings ScanWatch: Die Withings ScanWatch ist eine Smartwatch mit EKG- und Pulsfrequenzüberwachung. Sie wurde ursprünglich im Jahr 2020 eingeführt und kann auch Vorhofflimmern erkennen.
Garmin Vivosmart 4: Die Garmin Vivosmart 4 ist eine Smartwatch, die nicht nur EKG-Funktionen bietet, sondern auch den Sauerstoffgehalt im Blut messen kann.
Es gibt auch andere Hersteller, die Smartwatches mit EKG-Funktion anbieten, wie beispielsweise Fitbit und Huawei. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass nicht alle Modelle dieser Hersteller EKG-Funktionen bieten und dass die Verfügbarkeit je nach Region variieren kann.
Welche Uhr wurde dabei am besten getestet?
Es ist schwierig, eine einzelne Smartwatch als die am besten getestete mit EKG-Funktion zu bezeichnen, da dies von verschiedenen Faktoren abhängt, wie z.B. den Funktionen, der Genauigkeit der Messungen und der Benutzerfreundlichkeit.
Allerdings haben mehrere Tests und Studien die Apple Watch Series 6 als eine der besten Smartwatches mit EKG-Funktion bewertet. Die Apple Watch Series 6 hat eine hohe Genauigkeit bei der Erkennung von Vorhofflimmern und bietet auch andere Gesundheitsfunktionen wie Messung der Sauerstoffsättigung im Blut, Aktivitätsverfolgung und Schlafüberwachung.
Die Samsung Galaxy Watch 3 wurde auch in einigen Tests positiv bewertet, insbesondere für ihre Genauigkeit bei der EKG-Messung und ihre Benutzerfreundlichkeit. Die Withings ScanWatch wurde auch positiv bewertet, da sie sowohl eine EKG- als auch eine Pulsoximeterfunktion bietet.
Letztendlich hängt die Wahl der am besten getesteten Smartwatch mit EKG-Funktion von den individuellen Bedürfnissen und Vorlieben ab. Es ist wichtig, verschiedene Modelle zu vergleichen und ihre Funktionen, Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit zu berücksichtigen, bevor man sich für ein Modell entscheidet.
Medizinische Hintergründe:
Vorhofflimmern ist eine häufige Herzrhythmusstörung, bei der die oberen Herzkammern (Vorhöfe) unregelmäßig und oft zu schnell schlagen. Bei Vorhofflimmern schlägt das Herz unkoordiniert und unregelmäßig, was zu einem unregelmäßigen Blutfluss führt und die Blutgerinnung erhöht.
Die Symptome von Vorhofflimmern können variieren, von leichten Beschwerden wie Herzklopfen oder schnellem Herzschlag bis hin zu schwerwiegenden Symptomen wie Ohnmacht, Atemnot oder Brustschmerzen. Einige Menschen haben jedoch keine Symptome und wissen nicht einmal, dass sie Vorhofflimmern haben.
Vorhofflimmern erhöht das Risiko für Blutgerinnsel und Schlaganfälle. Daher ist es wichtig, Vorhofflimmern frühzeitig zu erkennen und zu behandeln. Einige Menschen benötigen möglicherweise Medikamente oder Eingriffe, um ihren Herzrhythmus zu stabilisieren und das Risiko von Komplikationen zu verringern.
Wie entsteht ein Schlaganfall aus Vorhofflimmern?
Ein Schlaganfall kann aus Vorhofflimmern entstehen, wenn sich in den Vorhöfen Blutgerinnsel bilden und dann ins Gehirn gelangen und dort eine Blockade der Blutgefäße verursachen. Wenn das Blut nicht mehr frei durch die Arterien fließen kann, kann es zu einem Sauerstoffmangel im Gehirn kommen, der zu Schäden an den betroffenen Bereichen führen kann.
Da Vorhofflimmern dazu neigt, Blutgerinnsel zu bilden, ist es eine der häufigsten Ursachen für Schlaganfälle. Laut der American Heart Association haben Menschen mit Vorhofflimmern ein fünffach höheres Risiko für Schlaganfälle als Menschen ohne Vorhofflimmern.
Daher ist es wichtig, Vorhofflimmern frühzeitig zu erkennen und zu behandeln, um das Risiko von Schlaganfällen zu verringern. Einige Behandlungsmöglichkeiten für Vorhofflimmern, wie beispielsweise blutverdünnende Medikamente, können das Risiko von Blutgerinnseln und Schlaganfällen verringern.
Der CHA2DS2-VASc-Score ist ein klinischer Bewertungsscore, der verwendet wird, um das Schlaganfallrisiko bei Patienten mit Vorhofflimmern abzuschätzen. Der Score basiert auf verschiedenen klinischen Faktoren, die das Schlaganfallrisiko erhöhen können, einschließlich Alter, Geschlecht, Bluthochdruck, Diabetes und vorheriger Schlaganfälle oder Schlaganfallvorläufer (Transitorische ischämische Attacken).
Der Name des Scores bezieht sich auf die Abkürzungen der verschiedenen Faktoren, die berücksichtigt werden: CHA2DS2-VASc. Die Buchstaben und Zahlen stehen für:
C: Kongestive Herzinsuffizienz
H: Hypertonie
A2: Alter über 75 Jahre
D: Diabetes mellitus
S2: Vorheriger Schlaganfall oder transitorische ischämische Attacke (TIA)
V: Vaskuläre Erkrankung (z.B. koronare Herzkrankheit, periphere Arterienerkrankung)
A: Alter 65 bis 74 Jahre
Sc: Geschlecht (weiblich)
Jeder Faktor wird mit einer bestimmten Punktzahl bewertet, und der Gesamtscore wird berechnet, indem die Punkte jedes Faktors addiert werden. Ein höherer CHA2DS2-VASc-Score bedeutet ein höheres Schlaganfallrisiko.
Der CHA2DS2-VASc-Score wird verwendet, um zu entscheiden, ob ein Patient mit Vorhofflimmern eine antithrombotische Therapie (z.B. Blutverdünner) benötigt, um das Schlaganfallrisiko zu reduzieren. Wenn der Score höher als 1 ist, wird normalerweise eine antithrombotische Therapie empfohlen. Wenn der Score 0 ist, wird normalerweise keine antithrombotische Therapie empfohlen.
(mit KI erstellt)
nachfolgend eine wissenschaftliche Arbeit von Hanna Broers von April 2023 (Wissenschaftliche Arbeit zum Abschluss des Moduls wissenschaftliches Arbeiten, SRH Hochschule für Gesundheit, Studiengang Physician Assistant)
Können Smartwatches zur früheren Erkennung von Vorhofflimmern beitragen?
Zusammenfassung
Weltweit sind mehr als 37 Millionen Menschen von Vorhofflimmern betroffen, somit ist es die am weitesten verbreitete Herzrhythmusstörung. Patienten, die an Vorhofflimmern leiden, können verschiedene Symptome wie Herzklopfen oder Schwindel aufweisen. Es ist jedoch häufig der Fall, dass sie völlig asymptomatisch sind. Der Goldstandard zur Diagnostik eines Vorhofflimmerns ist das EKG, welches allerdings nur in medizinischen Einrichtungen erstellt werden kann. Die rasante Entwicklung von mobilen Gesundheitstechnologien, die zur Erkennung von Vorhofflimmern und für andere Zwecke eingesetzt werden können, schreitet kontinuierlich voran. 2020 gab es bereits mehr als 100.000 mHealth-Apps und über 400 tragbare Aktivitätsmonitore auf dem Markt. Die Studienlage zur diagnostischen Treffsicherheit von Vorhofflimmern mHealth-Anwendungen ist insgesamt gut und viele Anwendungen sind ausreichend validiert, einige Studien zeigten sogar eine höhere Spezifität von Wearables. Der Zugang zu einem Gerät, welches in der Regel tagtäglich über meist 24 Stunden getragen wird und in der Lage ist ein solches Vorhofflimmern zu erkennen ist einfach und kann somit dazu beitragen, dieses frühzeitiger als auf herkömmlichen Wegen zu erkennen.
Schlüsselwörter / Keywords: Smartwatch – Vorhofflimmern – Wearables
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 5
2. Methodik 5
3. Theoretische Grundlagen 6
3.1. Das Vorhofflimmern 6
3.1.1.Aktuelle Technologien von Mobile Health 7
3.1.1.1. EKG-basierte Anwendungen 8
3.1.1.1.1.PPG-basierte Anwendungen und Technik 10
4.Erkenntnisse verschiedener Studien 12
5.Ergebnis 13
6. Diskussion 15
Abbildungsverzeichnis
– Die Abildungen wurden aus rechtlichen Gründenaus dem Text entfernt –
1. Einleitung
Unsere Gesellschaft wird zunehmend von intelligenten Systemen geprägt. Immer öfter interagieren wir im Alltag mit künstlicher Intelligenz, sei es durch Smartphones, intelligente Lautsprecher oder Roboterstaubsauger. Der Zugang zu einer EKG-fähigen Uhr ist mittlerweile für viele erschwinglich und gehört für die meisten Nutzer aufgrund der vielen praktischen Funktionen zum Alltag. Warum also sollten wir solche Technologien nicht auch zur Prävention unserer Gesundheit nutzen. Eine der häufigsten Herzrhythmusstörungen ist das Vorhofflimmern, mit ca. 37,1% betroffenen weltweit und geht nicht immer mit eindeutigen Symptomen einher. Diese Erkrankung verursacht ein erhöhtes Risiko für unter anderem Schlaganfälle oder Herzinfarkte. Diese Hausarbeit beschäftigt sich mit dem Thema, ob das Tragen einer Smartwatch zur früheren Erkennung von Vorhofflimmern beitragen kann. Die Hausarbeit besteht aus fünf Kapiteln: Nach einer Einleitung wird die Methodik dieser Arbeit erläutert, welche ein narratives Review war und bei der Suche die Wörter „Smartwatch“, „Vorhofflimmern“ und „Wearables“ nutzte . Kapitel 3 beschäftigt sich mit dem theoretischen Hintergrund der technischen Möglichkeit von Smartwatches. Kapitel 4 widmet sich den Ergebnissen verschiedener Studien, geht dann über zu den Ergebnissen und endet schließlich mit der Diskussion.
2. Methodik
Als Methodik dieser Hausarbeit wurde narratives Review wurde durchgeführt, um einen Überblick über den Zusammenhang zwischen Smartwatches und der Möglichkeit zur Früherkennung des Vorhofflimmerns zu erhalten. Die Literaturrecherche erfolgte durch die Suche in elektronischen Datenbanken, wie zum Beispiel PubMed und Google Scholar, sowie durch die Durchsicht von Referenzlisten relevanter Artikel. Die Suchbegriffe umfassten „Smartwatch“, „Wearables“, und „Vorhofflimmern“. Es wurden insgesamt 20 Artikel identifiziert, die Antworten zu der Forschungsfrage erbrachten. Es wurden qualitative und quantitative Studien, Meta-Analysen und Übersichtsarbeiten eingeschlossen. Die Auswahl der Studien erfolgte auf der Grundlage von Relevanz, Qualität und Vollständigkeit der Berichterstattung. Die Ergebnisse zeigten, dass Smartwatches technisch gesehen dazu in der Lage sind, zur früheren Erkennung von Vorhofflimmern beizutragen. Die Altersgruppe der Smartwatch-Nutzer ist jedoch jünger als sie Altersgruppe, welches ein erhöhtes Risiko zur Erkrankung von Vorhofflimmern hat. Da das Vorhofflimmern nicht immer mit Symptomen einhergeht, ist die Zahl der nicht identifizierten Erkranken nicht zu ermitteln. Ebenso stellte sich heraus, dass bei einer von der gesetzlichen Krankenkasse bezahlten und empfohlenen Gesundheitsuntersuchung die Erstellung eines EKG`s nicht vorgegeben ist. Dieses wird meist dann gefertigt, wenn bereits Symptome da sind. Das wiederum zeigt, wie gut eine Smartwatch bei der Prävention helfen könnte.
3. Theoretische Grundlagen
3.1. Das Vorhofflimmern
Vorhofflimmern ist die am häufigsten auftretende anhaltende Arrhythmie in der klinischen Praxis. Wenn Vorhofflimmern unbehandelt bleibt, steigt das Risiko für Schlaganfälle, Myokardinfarkte, Exazerbationen der Herzinsuffizienz und die Gesamtmortalität. Aufgrund der alternden Bevölkerung und einer höheren Anzahl von Begleiterkrankungen, die mit Vorhofflimmern einhergehen, wird die Prävalenz von Vorhofflimmern im nächsten Jahrzehnt stark ansteigen. (Goldenthal et al. 2019, S. 2221) Die Symptome des Vorhofflimmerns sind nicht immer eindeutig. Sie variieren von nicht vorhanden über unspezifischen Symptomen wie Kurzatmigkeit oder Müdigkeit bis hin zu Beschwerden in der Brust. (Hindricks et al. 2021, S. 395). Zur Diagnose von Vorhofflimmern ist eine Aufzeichnung des Elektrokardiogramms (EKG) erforderlich. Um Vorhofflimmern zu diagnostizieren, muss das EKG entweder standardmäßig mit 12 Kanälen oder als Ein-Kanal-Ableitung für mehr als 30 Sekunden aufgenommen werden. Dabei muss ein unregelmäßiger Herzrhythmus ohne erkennbare sich wiederholende P-Wellen und intakte atrioventrikuläre Erregungsleitung vorliegen. Dies sind die diagnostischen Kriterien für klinisches Vorhofflimmern. (Hindricks et al. 2021, S. 386) Es wird empfohlen, dass eine frühe Diagnose von Vorhofflimmern notwendig ist, aufgrund der hohen Anzahl von asymptomatischen Patienten und des relativ hohen Anteils von ischämischen Schlaganfällen, die auf Vorhofflimmern zurückzuführen sind. Die Leitlinien empfehlen ein kosteneffizientes und opportunistisches Screening bei allen Patienten über 65 Jahren, sowie strukturierte Empfehlungen bezüglich des weiteren Managements. Die Empfehlung wurde aufgewertet, um ein systematisches Screening für Patienten mit höherem Risikoprofil wie z.B. Alter über 75 Jahren in Betracht zu ziehen. (Schleberger et al. 2021, S. 258) In 18 % der Schlaganfälle, die durch Vorhofflimmern verursacht werden, wird das Vorhofflimmern erstmalig zum Zeitpunkt des Schlaganfalls diagnostiziert. (Wearables in der Schlaganfallmedizin) Weltweit sind mehr als 37 Millionen Menschen von Vorhofflimmern betroffen, somit ist es die am weitesten verbreitete Herzrhythmusstörung, (Hermans et al. 2022)
3.1.1. Aktuelle Technologien von Mobile Health
Laut einer Quelle werden die zugrunde liegenden Techniken hauptsächlich in Elektrokardiogramm (EKG) und Photoplethysmographie (PPG) unterteilt, während weitere Methoden wie sprachbasierte Algorithmen derzeit klinisch erprobt werden. Einige Anwendungen erfordern zusätzliche Sensoren, während andere die Technologie von Smartphones oder -watches nutzen und kein Zubehör benötigen. Wenn jedoch ein externer Sensor erforderlich ist, werden die damit erhobenen Daten an das gekoppelte Smartphone übertragen. Die Messung wird als EKG oder Pulskurvenamplitudendiagramm präsentiert und kann durch den herstellereigenen Diagnosealgorithmus und/oder telemedizinische Befundung durch Ärzt*innen ergänzt werden. Die Algorithmen zur Diagnose von VHF basieren auf künstlicher Intelligenz und nutzen die Unregelmäßigkeit der RR-Intervalle sowie je nach Hersteller die fehlende Erkennung von P-Wellen. PPG-basierte Techniken diagnostizieren VHF anhand der Unregelmäßigkeit der registrierten Pulswellen (Lawin et al. 2022, S. 275)
3.1.1.1. EKG-basierte Anwendungen
Eine elegante Integration eines 1-Kanal-EKGs in Smartwatches ermöglicht es, ohne zusätzlichen Sensor auszukommen. Indem beide Hände mit der Smartwatch in Kontakt gebracht werden, kann die Ableitung I berechnet werden (Abb. 1). Die Apple Watch wird häufig genutzt und hat eine hohe Sensitivität von 96% und Spezifität von 91% bei der Diagnostik von Vorhofflimmern. (Caillol et al. 2021) Die KardiaMobile EKG-Platte von AliveCor Inc. ist ein Beispiel für einen Handheld-EKG-Sensor. Ein 1-Kanal-EKG wird abgeleitet, indem jeweils ein Finger der rechten und linken Hand auf eine Elektrode des Sensors gelegt wird. Die Qualität der Aufzeichnungen und Diagnosealgorithmen sind ausreichend, um Vorhofflimmern zuverlässig zu diagnostizieren oder auszuschließen. Es wurden eine Sensitivität von 98,5% und eine Spezifität von 91,4% nachgewiesen. (Schattauer 2014 2014) Die Anwendung MyDiagnostick (Applied Biomedical Systems BV, Maastricht, Niederlande) nutzt als Handheld-Sensor einen EKG-Stab mit Elektroden an beiden Enden, der mit beiden Händen gehalten wird und Ableitung I abbildet. Hier kommt der Diagnosealgorithmus bereits im Device zur Anwendung. Durch Anschließen an einen Computer können die gespeicherten Messungen ausgelesen werden . Für den automatischen Algorithmus von MyDiagnostick wurden eine Sensitivität von 100% und eine Spezifität von 95,9% zur Diagnostik von VHF ermittelt [ (Tieleman et al. 2014)Durch Hinzufügen einer dritten Elektrode auf der Rückseite der Platte, welche auf das linke Bein aufgelegt wird, ist es möglich, ein 6-Kanal-EKG abzuleiten (Kleiman et al. 2021)
Abbildung 1
EKG-basierte mHealth- Anwendungen
Abbildung 1: Lawin, Albrecht et al 2022 – Mobile Health zur Detektion.jpg (Lawin et al. 2022, S. 276)
a Handheld-EKG-Device in Form einer EKG-Platte. b 1-Kanal-EKGintegriert in eine Smartwatch .c Auf die Brust aufgebrachter EKG-Patch. d Mehr-Kanal-EKG
3.1.1.1.1. PPG-basierte Anwendungen und Technik
Mithilfe der Pulsfrequenz-Photoplethysmographie (PPG) kann die pulsatile Durchblutung der Haut erfasst werden, wodurch die Lichtabsorption der Haut verändert wird und Rückschlüsse auf die Füllungszustände der Kapillaren gezogen werden können. Hierfür kann beispielsweise die Kamera eines Smartphones genutzt werden, die auf die Fingerbeere aufgelegt wird (Abb. 2). Durch die Analyse der Pulswellenintervalle kann ein Algorithmus auf Vorhofflimmern schließen. Die meisten PPG-basierten mHealth-Anwendungen erfordern keine zusätzlichen Sensoren und ermöglichen Messungen zwischen 60 Sekunden und einigen Minuten. Diese Anwendungen sind daher kostengünstiger und ubiquitär verfügbar. Beispiele für solche Anwendungen sind FibriCheck (Qompium Inc., Hasselt, Belgien) und Preventicus Heartbeats (Preventicus GmbH, Jena, Deutschland) . Studien haben gezeigt, dass auch PPG-basierte mHealth-Anwendungen zur Diagnose von Vorhofflimmern valide sind, mit Sensitivitäten und Spezifitäten von 96% bzw. 97% für FibriCheck und 92% bzw. 100% für Preventicus (Lawin et al. 2022, S. 276)
Abbildung 2
PPG-basierte mHealth-Anwendungen
Abbildung 2: Lawin, Albrecht et al 2022 – Mobile Health zur Detektion.jpg (Lawin et al. 2022, S. 276). e PPGüber die Smartphone-Kamera. f PPG über die Smartwatch.
4. Erkenntnisse verschiedener Studien
Durch mehrere Studien wurde die Erkennung von Vorhofflimmern mittels Smartwatches untersucht, was neue Perspektiven für die Erkennung von Vorhofflimmern in bestimmten Risikogruppen eröffnet
Die Apple-Heart-Studie wurde in den USA durchgeführt und umfasste 419.297 selbst angemeldete Nutzer einer Smartwatch-App, die im Durchschnitt 40 Jahre alt waren. Von diesen erhielten 0,5 % eine Benachrichtigung über einen unregelmäßigen Puls (0,15 % bei den unter 40-Jährigen und 3,2 % bei den über 65-Jährigen). Bei der anschließenden einwöchigen EKG-Überwachung, die durch die Benachrichtigung ausgelöst wurde, wurde bei 34 % der überwachten Teilnehmer Vorhofflimmern festgestellt. Die Huawei-Heart-Studie umfasste 187.912 Personen mit einem Durchschnittsalter von 35 Jahren, wobei 86,7 % männlich waren. Von diesen erhielten 0,23 % eine Meldung über einen Verdacht auf Vorhofflimmern. Bei 87,0 % der tatsächlich überwachten Personen wurde Vorhofflimmern bestätigt, wobei der positive Vorhersagewert der Photoplethysmographie-Signale bei 91,6 % lag (95 % Konfidenzintervall 91,5-91,8). Von denen, bei denen Vorhofflimmern festgestellt wurde, nahmen 95,1 % an einem integrierten Programm zur Behandlung von Vorhofflimmern unter Verwendung einer mobilen Vorhofflimmern-App teil (Hindricks et al. 2021, S. 392) .Insgesamt wurden prospektive Kohortenstudien zur klinischen Validierung (n = 21) durchgeführt, die zwischen 20 und 419.297 Teilnehmer mit einem Durchschnittsalter zwischen 41 und 76 Jahren und einem Frauenanteil zwischen 15 und 49 % umfassten. Die meisten Studien, in denen Armbanduhren/-bänder, Armbänder und Fingerbänder mit PPG-Technologie verwendet wurden, konzentrierten sich auf die Erkennung von Vorhofflimmern, und nur wenige auf die Überwachung der Herzfrequenz. Die meisten Geräte können um das Handgelenk getragen werden, während Everion® am Oberarm und CardioTracker als Ring am Finger getragen wird. Apple Watch, Fitbit und Empatica E4 wurden von der CE und der FDA zugelassen, und CardiacSense befindet sich in der fortgeschrittenen Phase der FDA- und CE-Zertifizierung. Eine sichere Cloud-Lösung, die die Speicherung von PPG-Aufzeichnungen und den Zugriff für Patienten ermöglicht, ist für Apple Watch, Fitbit, CardiacSense, Samsung Simband, Empatica E4, Gear Fit 2, Wavelet Health, Amazfit, Honor Band 4, Huawei Watch GT und Honor Watch verfügbar. Beim Samsung Simband besteht die Möglichkeit, ein medizinisches Expertenteam zu spezifischen Gesundheitsfragen zu befragen und eine Auswertung der Messungen vorzunehmen, um mögliche Messfehler auszuschließen und Herzrhythmusstörungen aus medizinisch-technischer Sicht zu verifizieren. (Hermans et al. 2022, S. 485) Die kontrollierte Studie REHEARSE-AF hat gezeigt, dass die Verwendung eines Smartphone-/ Tabletbasierten Einzelableitung-EKG-Systems im Vergleich zur Routineversorgung zu einer 3,9-fachen Erhöhung der Erkennung von Vorhofflimmern bei Patienten im Alter von über 65 Jahren geführt hat. Dies wurde erreicht durch die Durchführung des Einzelableitung -EKG`s zweimal wöchentlich über einen Zeitraum von 12 Monaten. (Hindricks et al. 2021, S. 394)
5. Ergebnis
Die Gesamtsensitivität und -spezifität aller validierten Armbanduhren/-bänder, Armbänder und Fingerarmbänder ist hoch. Die höchste Sensitivität wurde von CardiacSense und Honor Band 4, Huawei Watch GT und Honor Watch erreicht, während die höchste Spezifität von CM3 Generation-3 berichtet wurde. Die Genauigkeit bei der Erkennung von Vorhofflimmern mit diesen Wearables war trotz unterschiedlicher Messzeiten vergleichbar. In Studien, in denen ein 24-Stunden-Holter-Monitor als Referenz zur Bewertung der Spezifität des Wearables verwendet wurde, zeigte sich eine höhere Spezifität im Vergleich zu Studien, in denen das 12-Kanal-EKG oder das Ein-Kanal-EKG als Goldstandard angesehen wurde. In Studien, in denen das Einleitungs-EKG als Referenz zur Bewertung der Sensitivität des Wearables herangezogen wurde, ergaben sich höhere Sensitivitätsbereiche im Vergleich zu Studien, in denen das 24-Stunden-Holter-EKG oder das 12-Kanal-EKG als Goldstandard galt. In direkten Vergleichen von PPG-basierten Armbanduhren/-bändern und EKG-basierten Armbändern ergab sich eine höhere Sensitivität und geringere Spezifität für PPG-Armbänder im Vergleich zu EKG-Armbändern. In der Studie von Selder hatten PPG-basierte Armbänder im Vergleich zu EKG-basierten Armbändern eine niedrigere Sensitivität (79%) und eine ähnliche Spezifität (98% vs. 98%). Weitere Untersuchungen sind notwendig, um die diagnostische Genauigkeit von PPG- und EKG-basierten Armbändern, Armbinden und Fingerbändern in einer spezifischen Hochrisikopopulation zu untersuchen. (Hermans et al. 2022, S. 485) Es ist von großer Bedeutung sicherzustellen, dass im Screening entdeckte oder vermutete Fälle von Vorhofflimmern strukturiert überwiesen werden, um eine angemessene klinische Bewertung und Behandlung zu gewährleisten. (Hindricks et al. 2021) Durch die Fortschritte in der Technologie von Eventrekordern, Wearables und Smartwatches scheinen einfache Screening-Methoden immer zugänglicher zu werden. (Gunawardene et al. 2023) Zusammenfassend kann außerdem gesagt werden, dass die höheren Kosten im Zusammenhang mit Vorhofflimmern die Notwendigkeit rechtfertigen, Strategien zur Erkennung und Behandlung von nicht diagnostiziertem Vorhofflimmern zu entwickeln. (Hindricks et al. 2021) Die rasante Entwicklung von mobilen Gesundheitstechnologien, die zur Erkennung von Vorhofflimmern und für andere Zwecke eingesetzt werden können, schreitet kontinuierlich voran. 2020 gab es bereits mehr als 100.000 mHealth-Apps und über 400 tragbare Aktivitätsmonitore auf dem Markt. Dennoch ist bei ihrem klinischen Einsatz Vorsicht geboten, da viele dieser Technologien nicht klinisch validiert sind (Hindricks et al. 2021). Eine Publikation zur Befragung von Smartphone-Nutzern ab 50 Jahren ergab, dass etwa 50 Prozent der Befragten Selbstvermessungstechnologien nutzen, um sich zu vermessen. Unter den älteren Besitzern von Smartphones verwenden etwa ein Drittel gesundheitsbezogene Apps zur Selbstvermessung, wobei die Nutzung von Smartphone-Apps die beliebteste Methode ist, gefolgt von Fitnesstrackern und Smartwatches. Die Nutzung hängt stark vom Alter und der Affinität zur Technologie ab. Die am häufigsten gemessenen Aktivitäten sind physische Aktivitäten und Vitaldaten wie der Puls. Die Gründe für die Selbstvermessung sind die Motivation, gesund zu bleiben, die Optimierung der eigenen Leistung sowie der Anreiz, etwas Neues auszuprobieren.
Es zeigt sich, dass Wearables und Gesundheits-Apps hauptsächlich von jüngeren und technikaffinen Menschen genutzt werden. Personen ab 50 Jahren scheinen das Potenzial von Prävention und Intervention durch diese Technologien noch nicht vollständig auszuschöpfen (Seifert und Meidert 2018) Laut Statista betrug der Absatz von Smartwatches im Jahr 2022 rund 492 verkauften Einheiten (de.statista.com/statistik/daten/studie/515723/umfrage/absatz-von-wearables-weltweit/) Die gesetzlichen Krankenversicherungen bieten allen Versicherten ab 18 Jahren einen Gesundheits-Check-up an, der auch als Gesundheitsuntersuchung für Erwachsene bekannt ist. Dieses Vorsorgeangebot kann bis zum 34. Lebensjahr einmalig und danach alle 3 Jahre in Anspruch genommen werden. Seit 2019 gilt das Intervall von 3 Jahren. Das Ziel des Check-ups ist es, frühzeitig Risiken für Erkrankungen wie Herzinfarkt, koronare Herzkrankheit und Schlaganfall zu erkennen und entsprechend vorzubeugen. Außerdem wird gezielt nach Störungen des Fettstoffwechsels, Bluthochdruck, Typ-2-Diabetes und persönlichen Vorerkrankungen sowie familiär gehäuften Krankheiten wie Krebs gesucht. Die Kosten für diese Untersuchung werden von der Krankenkasse übernommen. Das Erstellen eines EKG`s im Rahmen dieser Vorsorgeuntersuchung ist jedoch nicht obligat (gesund.bund.de/gesundheits-check-up-fuer-erwachsene)
6. Diskussion
Patienten, die an Vorhofflimmern leiden, können verschiedene Symptome wie Herzklopfen oder Schwindel aufweisen. Es ist jedoch häufig der Fall, dass sie völlig asymptomatisch sind (Hindricks et al. 2021, S. 395). Das Risiko, bei Patienten im Alter von 55 Jahren ein Vorhofflimmern zu entwickeln, liegt bei 37,1%. Weltweit sind mehr als 37 Millionen Menschen von Vorhofflimmern betroffen, somit ist es die am weitesten verbreitete Herzrhythmusstörung (Hermans et al. 2022). Gemäß den neuen Leitlinien zur Diagnose von Vorhofflimmern wird ein 12-Kanal-EKG oder ein 1-/3-Kanal-EKG mit einer Dauer von über 30 Sekunden anhaltendem Vorhofflimmern gefordert (Hindricks et al. 2021, S. 386). Die Studienlage zur diagnostischen Treffsicherheit PPG-basierter mHealth-Anwendungen ist insgesamt gut und viele Anwendungen sind ausreichend validiert. (Hindricks et al. 2021) In Studien, in denen ein 24-Stunden-Holter-Monitor als Referenz zur Bewertung der Spezifität des Wearables verwendet wurde, zeigte sich sogar eine höhere Spezifität im Vergleich zu Studien, in denen das 12-Kanal-EKG oder das Ein-Kanal-EKG als Goldstandard angesehen wurde. .Laut dem Bundesgesundheitsministerium ist ein EKG jedoch bei einer reinen Vorsorgeuntersuchung, welche alle 3 Jahre von den Krankenkassen empfohlen und bezahlt wird nicht obligat . Dies bedeutet, dass die meisten Menschen, ein EKG in medizinischen Einrichtungen erhalten, wenn Sie Beschwerden haben. Die rasante Entwicklung von mobilen Gesundheitstechnologien, die zur Erkennung von Vorhofflimmern und für andere Zwecke eingesetzt werden können, schreitet kontinuierlich voran. 2020 gab es bereits mehr als 100.000 mHealth-Apps und über 400 tragbare Aktivitätsmonitore auf dem Markt (Hindricks et al. 2021). Laut Statista, einem deutschen Marktforschungsinstitut lag der Verkauf im Jahr 2022 weltweit bei 492 Millionen Einheiten. Somit ist der Zugang zu einem Gerät, welches in der Regel tagtäglich über meist 24 Stunden getragen wird und in der Lage ist ein solches Vorhofflimmern zu erkennen einfach und kann somit dazu beitragen, dieses frühzeitiger als auf herkömmlichen Wegen zu erkennen. Aktuell sind eher jüngere Menschen die Zielgruppe für Smartwatches, jedoch befassen und beschäftigen sich auch immer mehr ältere Menschen mit der Materie (Seifert und Meidert 2018). Das Ergebnis dieser Arbeit hat klar ergeben, dass Smartwatches durchaus technisch dazu in der Lage sind ein Vorhofflimmern früher zu erkennen, allerdings nur dann, wenn sie auch getragen werden. Damit müsste die Zielgruppe, nämlich die älteren Menschen mit einem höheren Risiko an einem Vorhofflimmern zu erkranken, deutlich mehr angesprochen werden.
Literaturverzeichnis
Caillol, Théo; Strik, Marc; Ramirez, F. Daniel; Abu-Alrub, Saer; Marchand, Hugo; Buliard, Samuel et al. (2021): Accuracy of a Smartwatch-Derived ECG for Diagnosing Bradyarrhythmias, Tachyarrhythmias, and Cardiac Ischemia. In: Circulation. Arrhythmia and electrophysiology 14 (1), e009260. DOI: 10.1161/CIRCEP.120.009260.
Goldenthal, Isaac L.; Sciacca, Robert R.; Riga, Teresa; Bakken, Suzanne; Baumeister, Maurita; Biviano, Angelo B. et al. (2019): Recurrent atrial fibrillation/flutter detection after ablation or cardioversion using the AliveCor KardiaMobile device: iHEART results. In: Journal of cardiovascular electrophysiology 30 (11), S. 2220–2228. DOI: 10.1111/jce.14160.
Hermans, Astrid N. L.; Gawalko, Monika; Dohmen, Lisa; van der Velden, Rachel M. J.; Betz, Konstanze; Duncker, David et al. (2022): Mobile health solutions for atrial fibrillation detection and management: a systematic review. In: Clin Res Cardiol 111 (5), S. 479–491. DOI: 10.1007/s00392-021-01941-9.
Hindricks, Gerhard; Potpara, Tatjana; Dagres, Nikolaos; Arbelo, Elena; Bax, Jeroen J.; Blomström-Lundqvist, Carina et al. (2021): 2020 ESC Guidelines for the diagnosis and management of atrial fibrillation developed in collaboration with the European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS): The Task Force for the diagnosis and management of atrial fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC) Developed with the special contribution of the European Heart Rhythm Association (EHRA) of the ESC. In: Eur Heart J 42 (5), S. 373–498. DOI: 10.1093/eurheartj/ehaa612.
Kleiman, Robert; Darpo, Borje; Brown, Randy; Rudo, Todd; Chamoun, Svetlana; Albert, David E. et al. (2021): Comparison of electrocardiograms (ECG) waveforms and centralized ECG measurements between a simple 6-lead mobile ECG device and a standard 12-lead ECG. In: Annals of noninvasive electrocardiology : the official journal of the International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology, Inc 26 (6), e12872. DOI: 10.1111/anec.12872.
Lawin, Dennis; Albrecht, Urs-Vito; Oftring, Zoe Sophie; Lawrenz, Thorsten; Stellbrink, Christoph; Kuhn, Sebastian (2022): Mobile Health zur Detektion von Vorhofflimmern – Status quo und Perspektiven. In: Der Internist 63 (3), S. 274–280. DOI: 10.1007/s00108-022-01267-2.
Schattauer 2014 (2014): Feasibility and cost-effectiveness of stroke prevention through community screening for atrial fibrillation using iPhone ECG in pharmacies. Online verfügbar.
Schleberger, Ruben; Rillig, Andreas; Kirchhof, Paulus; Metzner, Andreas; Reissmann, Bruno (2021): Update Vorhofflimmern: Die ESC-Leitlinien 2020 sowie aktuelle Daten zur frühen antiarrhythmischen Therapie. In: Herzschr Elektrophys 32 (2), S. 257–263. DOI: 10.1007/s00399-021-00749-4.
Seifert, Alexander; Meidert, Ursula (2018): „Quantified seniors“. Springer. Online verfügbar unter link.springer.com/article/10.1007/s11553-018-0646-1, zuletzt aktualisiert am 27.04.2023, zuletzt geprüft am 27.04.2023.
Tieleman, R. G.; Plantinga, Y.; Rinkes, D.; Bartels, G. L.; Posma, J. L.; Cator, R. et al. (2014): Validation and clinical use of a novel diagnostic device for screening of atrial fibrillation. In: Europace : European pacing, arrhythmias, and cardiac electrophysiology : journal of the working groups on cardiac pacing, arrhythmias, and cardiac cellular electrophysiology of the European Society of Cardiology 16 (9), S. 1291–1295. DOI: 10.1093/europace/euu057.
Wearables in der Schlaganfallmedizin.2021
de.statista.com/statistik/daten/studie/515723/umfrage/absatz-von-wearables-weltweit/
(gesund.bund.de/gesundheits-check-up-fuer-erwachsene)
(Seifert und Meidert 2018)