Die Erfassung hämodynamischer Kenngrößen ist zentral, um kardiale Erkrankungen frühzeitig zu erkennen, Therapien zu steuern und Nachsorge effizient zu gestalten. Was bislang häufig invasive oder ressourcenintensive Verfahren erforderte, lässt sich heute mit einem neuen Zugang erreichen: CardioVolumeMetrics nutzt die Phasenlängen des EKGs, um in Echtzeit nicht-invasiv auf Volumina und Dynamiken des Herzzyklus zu schließen. Für Kardiolog:innen, Hausärzt:innen und klinische Entscheider bedeutet das: präzise hämodynamische Informationen mit vorhandener EKG-Infrastruktur, ohne zusätzlichen Gerätepark oder Eingriffe.

Von EKG-Phasenlängen zu hämodynamischen Kennwerten – das Prinzip

Die Technologie von CardioVolumeMetrics basiert auf einem mathematischen Modell, das die zeitliche Struktur des Herzzyklus im EKG als Proxy für mechanische Ereignisse des Myokards interpretiert. Aus den Phasenlängen und ihrer Beziehung zueinander werden Parameter abgeleitet, die das hämodynamische Verhalten des Herzens abbilden. Dazu gehören unter anderem:

• Schlagvolumen und phasenbezogene Volumina über einen gesamten Herzzyklus
• Füllungsdynamik (diastolische Parameter, Hinweise auf Relaxations- oder Compliance-Veränderungen)
• Auswurfdynamik (systolische Parameter, Hinweise auf Kontraktilität und Afterload-Interaktion)
• Trend- und Variabilitätsmaße, die subtile Abweichungen im Verlauf sichtbar machen

Die Berechnung erfolgt auf Basis vorhandener EKG-Systeme. Das Verfahren arbeitet in Echtzeit, kann aber ebenso retrospektiv auf gespeicherten EKGs eingesetzt werden. Entscheidend ist die signalanalytische Qualität: Artefakte, Rauschen und unregelmäßige Rhythmen werden durch integrierte Plausibilitäts- und Qualitätsprüfungen berücksichtigt, bevor Kennwerte berichtet werden.

Klinischer Nutzen: präzise, nicht-invasiv und sofort verfügbar

Für den klinischen Alltag ergeben sich drei unmittelbare Vorteile:

1) Nicht-invasiver Zugang: Hämodynamische Informationen werden aus dem EKG gewonnen. Das reduziert die Notwendigkeit invasiver Messungen oder aufwendiger Bildgebung in frühen Abklärungsphasen und in der longitudinalen Nachsorge.

2) Echtzeit- und Verlaufsbewertung: Kennwerte stehen während der Messung zur Verfügung und lassen sich mit individuellen Baselines vergleichen. Trends bieten eine hohe Sensitivität für Veränderungen, noch bevor klinisch manifeste Dekompensationen auftreten.

3) Nutzung vorhandener Infrastruktur: Bestehende EKG-Hardware kann weiterverwendet werden. Die Integration in Klinik- und Praxis-IT verringert Implementierungs- und Schulungsaufwand.

Das Resultat ist ein zusätzlicher diagnostischer Layer auf dem Standard-EKG, der nicht ersetzt, sondern ergänzt: Er weist früh auf Richtungsänderungen hin, die die Indikationsstellung für weiterführende Diagnostik oder Interventionen schärfen.

Use Case 1: Screening von Hochrisikopatient:innen

Populationen mit Hypertonie, Diabetes, Niereninsuffizienz, familiärer Vorbelastung oder Krebs-Therapie (z. B. kardiale Toxizität) profitieren von einem sensiblen, kosteneffizienten Screening. CardioVolumeMetrics ermöglicht es, in der Routine-EKG-Aufnahme hämodynamische Kennwerte automatisiert zu erheben und zu trenden.

• Früherkennung subtiler Veränderungen: Leichte Verschiebungen in Füllungsdynamik oder Auswurfeffizienz werden in der Zeitreihe sichtbar, oft bevor Symptome auftreten.
• Risikostratifikation: Patient:innen lassen sich entlang stabiler, grenzwertiger oder progredienter Verläufe einordnen. Das erleichtert die priorisierte Zuweisung zur Echokardiografie, MRT oder zur Anpassung der Medikation.
• Praxisworkflow: Bei Kontrollterminen genügt eine standardisierte EKG-Aufnahme. Die Software liefert Kennwerte, einen Qualitätsindex und eine farbkodierte Verlaufsdarstellung. Auffällige Trends können automatisch gekennzeichnet und in den Arztbrief übernommen werden.

Ergebnis: Mehr Sicherheit bei der Entscheidung, wann intensivere Diagnostik nötig ist – und gleichzeitig weniger unnötige Überweisungen.

Use Case 2: Nachsorge nach Herz-Operation

Nach Herzklappenoperationen, Bypass-Chirurgie oder strukturellen Eingriffen zählen Stabilität, rechtzeitige Erkennung von Komplikationen und effiziente Kapazitätsnutzung. Die trendingfähigen hämodynamischen Kennwerte unterstützen:

• Früherkennung von Dekompensationstendenzen: Abnehmendes Schlagvolumen oder veränderte phasenbezogene Volumina können auf Füllungsprobleme, Nachlaständerungen oder beginnende Rhythmusstörungen hindeuten.
• Steuerung der Medikation: Verlaufsdaten erleichtern die schrittweise Anpassung von Diuretika, Vasodilatatoren oder Betablockern auf Basis funktionaler Parameter statt nur klinischer Eindrücke.
• Ambulante Stabilitätskontrolle: Nach Entlassung lässt sich bei Wiedervorstellung mit einem kurzen EKG prüfen, ob die hämodynamische Entwicklung dem erwarteten Pfad folgt. Das unterstützt die Triage zwischen „weiter konservativ“ und „zeitnahe weiterführende Bildgebung“.

Durch die Nutzung vorhandener EKGs entsteht ein engmaschiges, aber ressourcenschonendes Monitoring, das Patientensicherheit und Effizienz verbindet.

Use Case 3: Monitoring von Pilot:innen und Leistungssport

In sicherheitskritischen Kontexten und im Hochleistungssport zählt die früheste mögliche Erkennung von Leistungs- oder Anpassungsdefiziten.

• Pilot:innen und Hochrisikopersonal: Regelmäßige Checks liefern individuelle Baselines. Das System markiert kleinste Abweichungen, etwa in der Auswurfdynamik unter Belastung, und unterstützt „fit-to-duty“-Entscheidungen mit objektiven Trends. Im Ereignisfall stehen rückblickende Analysen zur Verfügung.
• Leistungssport: Im Trainings- und Regenerationszyklus helfen phasenbezogene Kennwerte, Belastungssteuerung und Erholung zu quantifizieren. Hinweise auf unzureichende diastolische Füllung oder auf eine ungünstige Nachlastanpassung können Überlastung vorbeugen und das Feintuning der Trainingsintensität erleichtern.

Wichtig ist dabei die Kontextualisierung: Die Kennwerte ergänzen Anamnese, klinische Untersuchung und Leistungsdiagnostik. Sie liefern ein hochfrequentes, nicht-invasives Signal, das Veränderungen frühzeitig sichtbar macht.

Integration, Qualitätssicherung und Datenschutz

Die Praxistauglichkeit steht und fällt mit reibungslosen Abläufen. CardioVolumeMetrics ist darauf ausgelegt, sich in bestehende Systeme einzufügen:

• Technische Integration: Anbindung an vorhandene EKG-Geräte und Klinik-IT via standardisierte Schnittstellen (z. B. HL7/FHIR). Kennwerte, Trends und Qualitätsindizes werden in das KIS/PVS und in das PACS oder den Befundbericht übernommen.
• Workflow: Die Auswertung kann automatisiert beim EKG-Import erfolgen. Ärzt:innen erhalten eine kompakte Zusammenfassung mit Ampellogik und Detailansicht, inklusive Vergleich zu individuellen Referenzwerten.
• Qualitätssicherung: Eingebaute Signalqualitätsprüfungen, Artefakterkennung und Konfidenzmaße reduzieren Fehlinterpretationen. Versionierung der Algorithmen, Validierungsprotokolle, regelmäßige Re-Calibration an Referenzdatensätzen und Audit-Trails sichern die Reproduzierbarkeit.
• Schulung und Governance: Kurze Trainingsmodule für MTA/MPA und Ärzt:innen, SOPs zur Interpretation sowie definierte Eskalationspfade bei auffälligen Befunden stellen die konsistente Nutzung sicher.

Datenschutz und Informationssicherheit sind integraler Bestandteil:

• DSGVO-konforme Verarbeitung mit Pseudonymisierung, Verschlüsselung in Transit und at Rest, rollenbasierten Zugriffsrechten und Protokollierung.
• Konfigurierbare Datenflüsse: On-Premises- oder datenschutzkonformes Cloud-Deployment, je nach Institution.
• Einwilligungs- und Opt-out-Management, insbesondere bei longitudinalen Programmen und Forschungsauswertungen.

Ökonomische Effekte: weniger Invasivität, gezieltere Nachsorge

Die wirtschaftlichen Potenziale entstehen aus drei Quellen:

1) Substitution früher invasiver oder aufwendiger Untersuchungen durch nicht-invasive Vorselektion: Patient:innen mit unauffälligen Trends benötigen seltener kurzfristige, teure Diagnostik; Ressourcen konzentrieren sich auf die wirklich Auffälligen.

2) Effizientere Nachsorge: Standardisierte EKG-Kontrollen mit hämodynamischer Zusatzinformation erlauben kürzere, zielgerichtete Visiten. Kliniken und Praxen reduzieren Wartezeiten und Engpässe in der Echokardiografie.

3) Vermeidung von Ereignissen durch frühere Intervention: Werden Dekompensationstendenzen rechtzeitig erkannt und Therapiepfade früher angepasst, lassen sich potenziell stationäre Aufenthalte und Komplikationen reduzieren.

Für Entscheider empfiehlt sich eine stufenweise Einführung mit begleitender Evaluation:

• Pilotkohorten definieren (z. B. Herz-OP-Nachsorge, Herzinsuffizienz-Stadien, onkologische Patient:innen unter potenziell kardiotoxischer Therapie).
• Outcome- und Prozessmetriken festlegen (z. B. Zeit bis zur Intervention, Rate zusätzlicher Bildgebung, Wiedervorstellungen, Zufriedenheit der Behandelnden).
• Quartalsweise Auswertung, Feinjustierung von SOPs und Skalierung auf weitere Indikationen.

So entsteht ein belastbares Bild zu Nutzen, Kosten und Akzeptanz in der eigenen Versorgungsrealität.

Praktische Schritte zur Implementierung

• Infrastruktur prüfen: Welche EKG-Geräte sind im Einsatz? Wo werden Daten gespeichert? Welche Schnittstellen stehen zur Verfügung?
• Rollen klären: Wer startet die Auswertung (MTA/MPA)? Wer validiert Befunde? Wie werden Auffälligkeiten eskaliert?
• Baselines etablieren: Bei chronischen Patient:innen und bei Hochrisikogruppen zu Beginn 2–3 Messungen in kurzen Abständen, um individuelle Referenzbereiche zu definieren.
• Schwellen und Alerts konfigurieren: Trendorientierte Regeln (Veränderung gegenüber dem individuellen Median) sind oft aussagekräftiger als starre Grenzwerte.
• Schulung und Kommunikationspfade: Kompakte Trainings, Checklisten für Befundberichte, Einbindung in Telemedizin- oder Präventionsprogramme.

Mit diesen Schritten lässt sich die Technologie in wenigen Wochen in den Routinebetrieb überführen – mit messbarem Mehrwert für Diagnostik, Therapieentscheidungen und Nachsorge.

Fazit

EKG-Phasenlängen eröffnen ein präzises, nicht-invasives Fenster in die Hämodynamik. CardioVolumeMetrics macht diese Information in Echtzeit verfügbar und ergänzt das Standard-EKG um klinisch relevante Kennwerte: Schlagvolumen, phasenbezogene Volumina sowie Füllungs- und Auswurfdynamik. In der Früherkennung von Hochrisikopatient:innen, in der Nachsorge nach Herz-OPs und im Monitoring von Pilot:innen und Leistungssport zeigt sich der größte unmittelbare Nutzen: subtile Abweichungen werden rechtzeitig sichtbar, Interventionen können früher eingeleitet und Ressourcen gezielter eingesetzt werden. Durch nahtlose Integration, robuste Qualitätssicherung und strengen Datenschutz wird der Einsatz im klinischen Alltag praktikabel – und ökonomisch sinnvoll. Für Institutionen, die ihre Herz-Kreislauf-Diagnostik modernisieren möchten, ist jetzt der richtige Zeitpunkt, die EKG-basierten hämodynamischen Analysen in den Versorgungsstandard zu überführen.