Die Interpretation des EKGs beschränkt sich traditionell auf elektrische Aktivität: Rhythmus, Leitungszeiten, Ischämiezeichen. CardioVolumeMetrics geht einen Schritt weiter und erschließt aus den Phasenlängen des Standard-EKGs präzise hämodynamische Kennzahlen wie Schlagvolumen, enddiastolisches Volumen oder Ejektionsfraktion – und das in nahezu Echtzeit. Das Ergebnis: Frühere Erkennung von Dekompensationen, engmaschige Nachsorge nach Herzoperationen und effizientes Monitoring von Hochrisikogruppen wie Pilotinnen/Piloten und Athletinnen/Athleten – ohne zusätzliche invasive Verfahren und mit der vorhandenen EKG-Infrastruktur.

Wie aus Phasenlängen Volumina werden

Die Methode basiert auf einem mathematischen Modell, das elektromechanische Kopplung nutzt: Bestimmte zeitliche Marker im EKG korrespondieren mit mechanischen Phasen des Herzzyklus. Beispiele:

• P‑Welle/PR‑Intervall: atriale Aktivierung und AV-Überleitung (Vorlast/atrialer Beitrag).
• QRS-Komplex: Beginn der ventrikulären Depolarisation und isovolumetrischen Kontraktion.
• QT‑Intervall und T‑Wellenende: systolische Ejektionsphase und Relaxation.

Aus Relationen wie isovolumetrischer Kontraktionszeit (IVCT), linksventrikulärer Ejektionszeit (LVET) und isovolumetrischer Relaxationszeit (IVRT), kombiniert mit Herzfrequenz, Morphologieparametern und patientenspezifischen Faktoren (z. B. Körperoberfläche), schätzt das Modell Schlagvolumen, enddiastolisches und endsystolisches Volumen sowie abgeleitete Größen wie Herzzeitvolumen und Ejektionsfraktion. Dadurch entsteht ein kontinuierliches hämodynamisches Profil, das üblicherweise nur mit Bildgebung oder invasiven Messungen zugänglich ist. Die Berechnung erfolgt softwarebasiert auf Basis von 12‑Kanal-Ruhe-EKGs, Telemetrie- oder Holter-Signalen; zusätzliche Hardware ist nicht erforderlich.

Wichtig: Das Verfahren ergänzt etablierte Diagnostik (Echokardiografie, MRT, Katheter) und ersetzt sie nicht. Sein Mehrwert liegt in der Frequenz, Niedrigschwelligkeit und in der Trendsensitivität zwischen bildgebenden Untersuchungen.

Klinischer Nutzen – praxisnahe Szenarien

• Frühere Erkennung von Herzinsuffizienz

  • Ambulante Hochrisikopatientinnen und -patienten (z. B. Hypertonie, KHK, Diabetes) werden regelmäßig mit einem Standard-EKG erfasst. CardioVolumeMetrics berechnet daraus Ejektionsfraktion und Schlagvolumen-Trends. Eine schleichende Abnahme des Schlagvolumens bei gleichbleibender Herzfrequenz oder eine Verkürzung der Ejektionszeit bei gleichzeitiger Zunahme von IVCT kann auf beginnende systolische Dysfunktion hinweisen – bevor klinische Symptome prominent werden. Das ermöglicht eine frühere Abklärung (z. B. Echokardiografie) und Intervention.

• Nachsorge nach Herzoperationen

  • In der frühen postoperativen Phase sind wiederholte hämodynamische Einschätzungen entscheidend. Mit jeder Telemetrie-Aufzeichnung lassen sich Schlagvolumen und Ejektionsfraktion trendbasiert beurteilen. Auffällige Muster (z. B. abnehmende Ejektionszeit, steigende Herzfrequenz bei sinkendem Schlagvolumen) können eine zusätzliche bildgebende Kontrolle oder Therapieanpassung auslösen – ohne zusätzliche Zugänge oder Sonden.

• Monitoring von Pilotinnen/Piloten und Athletinnen/Athleten

  • Bei Belastung und in der Regeneration zeigt die Methode objektive Veränderungen der Hämodynamik. Ein unerwarteter Abfall des Schlagvolumens oder eine ungewöhnliche Verlängerung der Relaxationszeiten nach standardisierten Belastungen kann Trainingssteuerung oder flugmedizinische Beurteilungen präzisieren. Da vorhandene EKG-Systeme genutzt werden, bleibt das Monitoring praktikabel und kosteneffizient.

Integration in die vorhandene EKG-Infrastruktur

CardioVolumeMetrics ist als Software-Analyse konzipiert und lässt sich in die gängige EKG-Landschaft einbetten:

• Nutzung vorhandener 12‑Kanal-Ruhe-EKGs, Telemetrie- und Holterdaten.
• Analyse on‑premises oder, je nach Einrichtungsvorgaben, serverbasiert innerhalb des Kliniknetzwerks.
• Ergebnisrückführung in bestehende Befund- und Dokumentationssysteme.
• Workflows bleiben vertraut: Aufnahme – Qualitätssicherung – Analyse – Befund/Trend – Entscheidung.

Die Einführung erfordert typischerweise nur eine kurze Schulung des Teams für Signalqualität, Interpretation und Schwellenwerte. Zusätzliche Sensorik oder Katheter sind nicht nötig.

Anforderungen an die Signalqualität

Die Genauigkeit steht und fällt mit der Güte des EKGs. Für zuverlässige hämodynamische Kennzahlen empfehlen sich:

• Technik

  • Ausreichende Abtastrate (typischerweise ≥ 500 Hz) und präzise Zeitstempel.
  • Standard-Filtereinstellungen; keine aggressiven Glättungen, die T‑Wellenenden verfälschen.
  • Korrekte Elektrodenplatzierung und stabile Hautableitung, um Artefakte zu minimieren.

• Ableitungen

  • Klare QRS‑Morphologie und gut identifizierbares T‑Wellenende in mindestens einer der Linksherz-sensitiven Ableitungen (z. B. V5/V6).
  • Bei starker Basislinienwanderung oder Muskelzittern: Wiederholen nach Optimierung (Atmung beruhigen, Elektrodenkontakt prüfen).

• Rhythmus

  • Regelmäßige Zyklen erhöhen die Präzision der Phasenlängen. Bei Vorhofflimmern oder hoher Extrasystolenlast ist eine Mittelwertbildung über ausreichend lange Segmente sinnvoll.

• Qualitätssicherung

  • Automatisierte Güteindikatoren (z. B. Signal-Rausch-Verhältnis, T‑Endpunkt-Sicherheit) vor Freigabe der hämodynamischen Schätzung prüfen.

Grenzen, Störfaktoren und Validierung

Das Verfahren hat klar definierte Grenzen, die Ihre klinische Entscheidung unterstützen:

• Potenzielle Störfaktoren

  • Ausgeprägte Leitungstörungen (z. B. Linksschenkelblock), Schrittmacher-getriggerte QRS, schwere Elektrolytstörungen, ausgeprägte T‑Wellen-Abnormitäten und akute Ischämien können die Zuordnung von Elektro- zu Mechanophase beeinflussen.
  • Rasch wechselnde Belastung, Fieber oder Medikamente, die die Erregungs‑Kontraktions‑Kopplung verändern, müssen berücksichtigt werden.
  • Schwere Klappenvitien können die Beziehung zwischen Ejektionszeit und Schlagvolumen verzerren.

• Validierung und klinische Einbettung

  • Ergebnisse sollten gegen Referenzmethoden (Echokardiografie, kardiovaskuläre MRT, ggf. invasives Thermodilutions‑CO) in aussagekräftigen Subpopulationen validiert werden.
  • Die Nutzung erfolgt komplementär: Auffällige Trends sind ein Anlass zur gezielten Abklärung, nicht deren Ersatz.
  • Lokale Protokolle und regulatorische Anforderungen bleiben maßgeblich.

Workflow-Tipps und Entscheidungslogik für Behandelnde

Strukturierte Schritte erhöhen Nutzbarkeit und Patientensicherheit:

1. Indikation und Baseline

   • Baseline‑EKG unter Ruhebedingungen erfassen, hämodynamische Kennzahlen berechnen, patientenspezifischen Referenzbereich festlegen.

2. Qualität prüfen

   • Automatisches Qualitätsflag und visuelle Kontrolle. Bei unzureichender Qualität: Elektroden, Filter, Atmung optimieren, Messung wiederholen.

3. Analyse und Trend

   • Schlagvolumen, Ejektionsfraktion, LVET, IVCT/IVRT in Relation zur Herzfrequenz beurteilen.
   • Trenddarstellung über Zeiträume (Stunden/Tage/Wochen) nutzen, nicht nur Einzelwerte.

4. Entscheidungsalgorithmus (Beispiel, an lokale Standards anpassen)

   • Wenn EF oder Schlagvolumen außerhalb des patientenspezifischen Referenzbandes fällt (z. B. EF‑Abnahme > 5–10 Prozentpunkte oder SV‑Abnahme > 15% gegen Baseline) und klinische Zeichen passen: Bildgebung priorisieren, Therapie prüfen.
   • Wenn LVET verkürzt und IVCT verlängert bei steigender HF: Verdacht auf systolische Beeinträchtigung; engmaschiges Monitoring und Abklärung.
   • Postoperativ: Bei divergierenden Trends (HF ↑, SV ↓) und klinischer Verschlechterung: Ursachencheck (Volumenstatus, Rhythmus, Ischämie, Tamponade) gemäß Hausstandard.
   • Bei unplausiblen Werten trotz guter Qualität: Messung wiederholen bzw. Referenzmethode heranziehen.

5. Dokumentation und Kommunikation

   • Kennzahlen und Trends in den Befund integrieren; Schwellen- und Entscheidungsgründe transparent festhalten.
   • Patientinnen/Patienten verständlich über Trendbefunde und nächste Schritte informieren.

Vorteile für Hochrisikopatientinnen und -patienten

Für Personen mit erhöhtem kardiovaskulärem Risiko bietet die nicht‑invasive Überwachung spürbare Erleichterungen:

• Weniger Belastung: Keine Katheter, keine Kontrastmittel; die Messung entspricht einem vertrauten EKG.
• Frühzeitige Intervention: Subtile Verschlechterungen werden früher erkannt, bevor Symptome eskalieren.
• Sicherheit im Alltag: Regelmäßige Kontrollen (ambulant oder zu Hause mit EKG‑Aufzeichnung) geben Orientierung, wann ein Arzttermin nötig ist.
• Personalisierte Betreuung: Trends werden an der individuellen Baseline gemessen – relevante Veränderungen werden so schneller sichtbar.
• Transparenz: Sie erhalten verständliche Rückmeldungen zu Schlagvolumen und Pumpfunktion, eingebettet in den ärztlichen Kontext.

Wichtig: Die Messungen ersetzen keine ärztliche Untersuchung; sie sind ein zusätzlicher, schonender Blick auf die Herzleistung, der die gemeinsame Entscheidungsfindung unterstützt.

Wirtschaftlichkeit und Betrieb

Die Nutzung vorhandener EKG‑Geräte senkt Hürden und Kosten:

• Keine Zusatzhardware: Softwarebasierte Auswertung auf bestehenden Systemen.
• Effizienz: Messung und Analyse fügen sich in bestehende Aufnahmen ein; zusätzliche Arbeitszeit bleibt gering.
• Skalierbarkeit: Von Einzelpraxis bis Klinikverbund – überall dort einsetzbar, wo EKGs erhoben werden.
• Ressourcenschonung: Häufige, niederschwellige Checks reduzieren unnötige Bildgebung und fokussieren Ressourcen auf jene, die Abklärung brauchen.

Ein kurzer Onboarding‑Prozess (Signalqualität, Interpretation, Schwellenwerte) genügt, um Teams arbeitsfähig zu machen.

Ausblick: Präzision im Alltag

Mit der Kombination aus Echtzeit‑Analyse, etablierten EKG‑Workflows und validierungsorientierter Nutzung öffnet CardioVolumeMetrics die Tür zu einer präziseren, patientennahen Herz‑Kreislauf-Medizin. Für Behandelnde bedeutet das: mehr Datentiefe zwischen den großen Untersuchungen und klarere Entscheidungshilfen im Verlauf. Für Hochrisikopersonen heißt es: schonendere Kontrollen, bessere Planbarkeit – und im Zweifel ein schnellerer Schritt zur richtigen Intervention.

Die Grundidee bleibt einfach: Was Sie ohnehin messen, sagt Ihnen künftig mehr. Genau darin liegt der klinische und wirtschaftliche Hebel.