In der kardiovaskulären Versorgung zählt Zeit. Je früher hämodynamische Veränderungen erkannt werden, desto eher können Sie intervenieren, Komplikationen vermeiden und Verläufe stabilisieren. CardioVolumeMetrics nutzt dazu, was ohnehin in nahezu jeder Praxis und Klinik verfügbar ist: das Standard-EKG. Auf Basis eines mathematischen Modells werden aus den Phasenlängen des EKGs in Echtzeit präzise hämodynamische Kennzahlen abgeleitet – darunter Schlagvolumen, Herzzeitvolumen, enddiastolisches und endsystolisches Volumen sowie die Ejektionsfraktion. Ohne zusätzliche Sensorik, ohne Verbrauchsmaterialien und ohne Eingriff in etablierte Abläufe erhalten Sie beat-to-beat Einblicke, die sonst nur mit bildgebender Diagnostik oder invasiven Messungen zugänglich sind.

Für Risikopatientinnen und -patienten, für die strukturierte Nachsorge nach Herzoperationen sowie für den Einsatz in der Sportkardiologie und im Betriebsgesundheitswesen (z. B. bei Pilotinnen und Piloten) eröffnet dies einen kontinuierlichen, kosteneffizienten und skalierbaren Zugang zu hämodynamischen Daten – dort, wo Entscheidungen getroffen werden.

Von der EKG-Phase zur Hämodynamik: Methodik in Kürze

Das Herz folgt einem elektromechanischen Ablauf: elektrische Aktivierung, isovolumetrische Phasen, Auswurf, Relaxation und Füllung. CardioVolumeMetrics koppelt diese physiologischen Phasen mit klar definierten Merkmalen des EKGs (z. B. Beginn der Depolarisation, Dauer der ventrikulären Aktivierung und Repolarisation) und quantifiziert deren zeitliche Ausprägungen. Aus diesen Phasenlängen werden über ein validiertes mathematisches Modell die volumetrischen Veränderungen des Ventrikels geschätzt.

Kernelemente des Ansatzes:

• Beat-to-beat-Analyse: Jede Herzaktion wird hinsichtlich ihrer zeitlichen Signatur erfasst, was Echtzeittrends und kurzfristige Dynamiken sichtbar macht.
• Personalisierung: Modelle berücksichtigen individuelle Eigenschaften (z. B. Herzfrequenz, Rhythmusvariabilität) und passen die Schätzung der Volumina an patientenspezifische Muster an.
• Qualitätsmetriken: Algorithmen bewerten die Signalqualität, detektieren Artefakte und Rhythmusstörungen und kennzeichnen Messwerte entsprechend, um Fehlinterpretationen zu vermeiden.
• Geräte-agnostisch: Es werden Daten aus bestehenden EKG-Systemen verarbeitet, sowohl 12-Kanal-Ruhe-EKGs als auch Telemetrie- oder Holter-Ableitungen, sofern die Signalqualität und Samplingrate ausreichend sind.

Das Resultat sind fortlaufend aktualisierte Kennzahlen wie Schlagvolumen und Ejektionsfraktion, die Ihnen im klinischen Alltag trend- und ereignisbezogen zur Verfügung stehen.

Klinische Workflows im Überblick

CardioVolumeMetrics fügt sich in gängige Versorgungspfade ein und erweitert diese um kontinuierliche Hämodynamik in Echtzeit.

• Kardiovaskuläres Risikoscreening:

  • Einsatz im Rahmen von Check-ups, Präventionsprogrammen oder in der Hausarztpraxis/ambulanten Kardiologie.
  • Erhebung eines hämodynamischen Basisprofils zusätzlich zum Standard-EKG.
  • Trendbeobachtung bei Hochrisikopersonen (z. B. Hypertonie, Diabetes, familiäre Vorbelastung), um subklinische Veränderungen früh zu erkennen und gegebenenfalls bildgebende Abklärung gezielt anzustoßen.
  • Ergänzung klassischer Scores um dynamische Funktionsdaten zur feineren Risikostratifikation.

• Strukturierte Nachsorge nach Herzoperationen:

  • Baseline-Messung vor Entlassung, Festlegung individueller Grenz- und Alarmwerte.
  • Telemetrische Verlaufskontrollen in den ersten Wochen, um Volumenstatus, systolische Funktion und Erholungstendenzen engmaschig zu verfolgen.
  • Unterstützung bei der Medikationstitration (z. B. nach Klappenchirurgie oder Revaskularisation) anhand trendbasierter Kennzahlen.

• Leistungsbezogene Steuerung bei Athletinnen und Athleten:

  • Monitoring von Schlagvolumen und Herzzeitvolumen während standardisierter Stufentests oder im Trainingsalltag.
  • Identifikation ineffizienter Belastungsbereiche und Optimierung von Intensitäten.
  • Früherkennung maladaptiver Muster (z. B. inadäquate Schlagvolumensteigerung, verzögerte Erholung), die eine sportkardiologische Abklärung erfordern könnten.

• Kontinuierliche Überwachung von Hochrisikopersonal (z. B. Pilotinnen und Piloten):

  • Routinemäßige Checks vor Einsätzen und kontinuierliche Aufzeichnung in arbeitsmedizinischen Langzeitprogrammen.
  • Trendbasierte Alarme bei Abweichungen vom persönlichen Normalbereich.
  • Dokumentation für Audits, mit klaren Eskalationspfaden zur klinischen Abklärung.

In allen Szenarien gilt: CardioVolumeMetrics ergänzt bestehende Diagnostik und ersetzt sie nicht. Klinische Entscheidungen sollten im Gesamtkontext der Patientensituation getroffen werden.

Integration in bestehende EKG-Infrastrukturen

Die Nutzung vorhandener Geräte ist ein zentraler Vorteil. Die Software integriert sich in typische klinische IT-Umgebungen:

• Datenquellen: 12-Kanal-Ruhe-EKG, Telemetrie, Holter – sofern Export/Streaming von Rohsignalen oder hochaufgelösten Ableitungen möglich ist.
• Schnittstellen: Unterstützung gängiger Formate und Protokolle (z. B. SCP-ECG, HL7/FHIR, DICOM für Befunddokumente) sowie Streaming über sichere APIs.
• Befundfluss: Automatisierte Übergabe der hämodynamischen Kennzahlen und Trendgrafiken an das KIS/PVS und die elektronische Patientenakte; optionale Integration in Dashboard-Lösungen.
• Benutzeroberfläche: Parameterübersichten, Verlaufskurven, Signalqualitätsindikatoren und konfigurierbare Alarmbereiche; rollenbasierte Zugriffe für Ärztinnen/Ärzte, Pflege und Sportwissenschaft.
• Betrieb: On-Premises oder in zertifizierten Cloud-Umgebungen mit verschlüsselter Datenübertragung und Audit-Trails.

Diese Integration hält Implementierungsaufwand und Schulungsbedarf niedrig, da die gewohnten EKG-Workflows bestehen bleiben.

Validierung und Qualitätssicherung

Für die klinische Akzeptanz ist ein mehrstufiges Validierungsprogramm entscheidend:

• Klinische Vergleichsstudien:

  • Head-to-Head-Vergleiche mit Echokardiografie und, wo verfügbar, Kardio-MRT für Volumina und Ejektionsfraktion.
  • Vergleich mit invasiven Referenzen (z. B. Thermodilution) in geeigneten Kollektiven zur Bewertung des Herzzeitvolumens.
  • Analysen von Übereinstimmung (Bland-Altman), Korrelationen und, wichtig, Trendgenauigkeit (z. B. Polar-Plot-Methoden).

• Robustheit und Generalisierbarkeit:

  • Subgruppenanalysen (Rhythmusstörungen, unterschiedliche Herzfrequenzen, postoperatives Setting, Sportbelastung).
  • Test auf Messstabilität bei Bewegungsartefakten und variierender Signalqualität; Kennzeichnung unsicherer Messungen.

• Reproduzierbarkeit:

  • Wiederholungsmessungen unter standardisierten Bedingungen.
  • Inter- und intraindividuelle Variabilität, inklusive Tageszeit- und Belastungseinflüssen.

• Technische Verifikation:

  • Benchtests mit EKG-/Hämodynamik-Simulatoren.
  • Kontinuierliche Performance-Monitoring im Feld (Post-Market-Surveillance), dokumentierte Updates und Rückverfolgbarkeit der Algorithmen.

Transparente Validierungsberichte und klar definierte Anwendungsgrenzen schaffen Vertrauen und unterstützen Zulassungs- sowie Beschaffungsprozesse.

Alarme, Grenzwerte und klinische Entscheidungsunterstützung

Echtzeitdaten entfalten ihren Wert durch sinnvolle Interpretation. CardioVolumeMetrics setzt auf ein mehrstufiges Alarm- und Entscheidungsmodell:

• Personalisierte Baselines: Initiale Referenzmessung definiert individuelle Normalbereiche. Veränderungen werden relativ zum persönlichen Profil bewertet.
• Kombination aus absoluten und relativen Schwellen: Institutionell definierbare Grenzwerte (z. B. für Ejektionsfraktion, Schlagvolumen, Herzzeitvolumen) plus prozentuale Abweichungen vom Ausgangswert.
• Trendalarme statt Einzelpunktalarme: Glättung und Bestätigung über mehrere Schläge reduzieren Fehlalarme; Ereignislogik berücksichtigt gleichzeitige Änderungen mehrerer Parameter.
• Kontextsignale: Einbezug von Herzfrequenz, Rhythmus und Signalqualität in die Alarmentscheidung.
• Eskalationspfade: Von „Beobachten“ über „Kontaktaufnahme/Telekonsil“ bis „Bildgebung oder stationäre Abklärung“ – institutionell festgelegt und dokumentiert.

Alle Grenzwerte sollten in Einklang mit internen Standards und Leitlinien festgelegt und regelmäßig evaluiert werden.

Ökonomische und organisatorische Vorteile

Der Verzicht auf zusätzliche Hardware verschiebt die Kostenstruktur zugunsten einer schnellen Skalierung:

• Nutzung vorhandener EKG-Geräte: Keine Anschaffung spezieller Sensorik, keine Verbrauchsmaterialien.
• Effiziente Triage: Hämodynamische Frühhinweise helfen, Bildgebung und invasive Diagnostik gezielt einzusetzen.
• Personal- und Zeitgewinn: Automatisierte Auswertung, strukturierte Befunde und weniger ad-hoc-Abklärungen entlasten Teams.
• Verkürzte Verläufe: Frühere Interventionen können Komplikationen und Wiederaufnahmen verringern.
• Telemedizinische Reichweite: Remote-Monitoring senkt Reisekosten und verbessert die Anbindung von Patientinnen und Patienten in ländlichen Regionen.
• Planbarkeit: Lizenz- statt Geräteinvestitionen erleichtern Budgetierung und ROI-Kalkulation.

Diese Effekte sind in Pilotprojekten erfassbar und liefern die Grundlage für eine Skalierung im gesamten Versorgungsnetz.

Praxisbeispiele und Implementierungsschritte

Fallbeispiele verdeutlichen die Anwendung im Alltag:

• Ambulanter Risikocheck: Bei einer 58-jährigen Person mit Hypertonie und familiärer Vorbelastung zeigt die EKG-basierte Hämodynamik über drei Monate eine schleichende Abnahme des Schlagvolumens bei stabiler Herzfrequenz. Die frühzeitige Zuweisung zur Echokardiografie bestätigt eine beginnende systolische Einschränkung; Therapie wird rechtzeitig angepasst.
• Postoperative Nachsorge: Nach Klappenersatz erhält ein Patient ein individuell konfiguriertes Telemonitoring. Ein Trendalarm (kombinierte Abnahme von Ejektionsfraktion und Anstieg der Frequenz) führt zur raschen ambulanten Vorstellung; eine Volumenanpassung verhindert eine Notaufnahme.
• Elite-Athletik: Eine Ruderin nutzt Belastungstests mit EKG-Monitoring. Die Analyse zeigt eine Plateau-Bildung des Schlagvolumens bei zu hoher Intensität; Trainingszonen werden angepasst, die Effizienz steigt, und die Erholung verbessert sich messbar.
• Hochrisikopersonal: Bei einer Pilotin fällt im arbeitsmedizinischen Monitoring eine wiederholte, grenzwertige Abweichung vom persönlichen Hämodynamikprofil auf. Die frühzeitige Abklärung verhindert einen kritischen Einsatz unter suboptimalen Bedingungen.

Empfohlene Implementierung in sechs Schritten:

1. Zieldefinition und Governance: Anwendungsfelder, Verantwortlichkeiten, Datenschutz- und Qualitätsziele festlegen.
2. Infrastruktur-Check: Verfügbare EKG-Quellen, Schnittstellen, IT-Security und EMR-Integration prüfen.
3. Baseline-Phase: Referenzmessungen an definierten Kohorten durchführen, Signalqualitätsstandards und SOPs etablieren.
4. Schwellenwerte konfigurieren: Institutionelle Grenzwerte und Eskalationspfade festlegen; Alarme zunächst konservativ parametrieren.
5. Schulung und Change-Management: Ärztliche Teams, Pflege, Sportwissenschaft und IT gemeinsam onboarden; Feedbackschleifen einplanen.
6. Pilot, Audit, Skalierung: Pilotbetrieb mit Outcome- und Prozessindikatoren begleiten, Ergebnisse auditieren und nachjustieren, dann stufenweise ausrollen.

Hinweise für den Alltag:

• Qualität zuerst: Klare Ableitungsstandards (Hautvorbereitung, Elektrodenplatzierung) erhöhen die Aussagekraft.
• Kontext dokumentieren: Belastung, Medikation und Symptome mit den Messungen verknüpfen.
• Trends priorisieren: Einzelwerte sind Momentaufnahmen; Entscheidungen auf konsistenten Trends und klinischem Bild basieren.
• Interdisziplinär arbeiten: Kardiologie, Pflege, Sportmedizin, Arbeitsmedizin und IT gemeinsam einbinden.

Mit der EKG-basierten Echtzeit-Hämodynamik von CardioVolumeMetrics erhalten Sie ein präzises, praktikables und wirtschaftliches Werkzeug für Frühdiagnostik und Monitoring – unmittelbar einsetzbar auf der Basis Ihrer bestehenden EKG-Infrastruktur. Die Kombination aus fundierter Modellierung, validierter Performance und klinisch durchdachten Workflows macht den Weg frei für eine proaktive, datengestützte Herz-Kreislauf-Versorgung.