CardioVolumeMetrics nutzt ein innovatives mathematisches Modell, um aus den Phasenlängen eines Standard-EKGs zentrale hämodynamische Kennzahlen abzuleiten – ohne zusätzliche Hardware. Damit stehen Ihnen Schlagvolumen, Ejektionsfraktion, enddiastolisches und endsystolisches Volumen sowie Herzzeitvolumen nahezu in Echtzeit zur Verfügung. Der Ansatz eröffnet neue Wege im Screening von Hochrisikopatienten, in der strukturierten Nachsorge nach Herzoperationen sowie in der leistungsorientierten Betreuung von Sportlerinnen und Sportlern und Hochrisikopersonal wie Pilotinnen und Piloten. Dieser Praxisleitfaden zeigt, wie Sie die Technologie in bestehende Workflows integrieren, Trends sicher interpretieren und Qualitäts-, Datenschutz- und Wirtschaftlichkeitsaspekte berücksichtigen.

Methodik: Was aus Phasenlängen im EKG herauszulesen ist

Das Modell von CardioVolumeMetrics wertet zeitliche Intervalle des EKGs aus und setzt sie in Beziehung zu hämodynamischen Ereignissen des Herzzyklus. Kernbestandteile sind unter anderem:

• Identifikation elektrischer Aktivierungsphasen (z. B. PQ-, QRS- und QT-bzw. JT-Intervalle) und Ableitung synchroner mechanischer Phasen (isovolumetrische Kontraktion, Ejektionsphase, isovolumetrische Relaxation, Füllungsphase).
• Nutzung etablierter Zusammenhänge zwischen elektrischer Aktivierung und mechanischer Antwort des Ventrikels, ergänzt um adaptive, patientenspezifische Modelle.
• Schätzung von Schlagvolumen (SV), Ejektionsfraktion (EF), enddiastolischem (EDV) und endsystolischem Volumen (ESV) sowie Herzzeitvolumen (CO) pro Herzzyklus.
• Artefakt- und Arrhythmie-Erkennung mit Beat-Qualitätsindizes, um Ausreißer zu filtern und robuste Trends zu bilden.

Die Berechnungen erfolgen auf Basis vorhandener EKG-Signale aus Standardgeräten. Eine zusätzliche Sensorik, Kalibration mit Druckkathetern oder teure Bildgebung sind nicht erforderlich. Die Ergebnisse werden kontinuierlich aktualisiert und in klinisch interpretierbarer Form ( numerische Werte, Trends, Warnhinweise) bereitgestellt.

Workflow-Integration: Von der EKG-Aufnahme zur Entscheidungsunterstützung

CardioVolumeMetrics lässt sich in ambulante und stationäre Abläufe einbinden, ohne Gerätepark oder IT-Landschaft grundlegend zu verändern:

• Datenzugang: Import von Ruhe- und Langzeit-EKGs sowie Telemetriedaten über etablierte Schnittstellen (z. B. HL7/FHIR, DICOM-Worklist, Geräteexport).
• Verarbeitung: Beat-to-Beat-Analyse mit automatischer Segmentierung, Artefaktprüfung und Aggregation auf sinnvolle Zeitfenster (z. B. 30–60 Sekunden für stabile Trends).
• Visualisierung: Dashboards mit Zeitreihen für SV, EF, EDV/ESV und CO, inklusive Korrelation mit Herzfrequenz, Rhythmusereignissen und markierten EKG-Abschnitten.
• Alerts und Worklists: Ereignisbasierte Benachrichtigungen bei relevanten Trendänderungen sowie Priorisierung von Patientinnen und Patienten für ärztliche Sichtung.
• Dokumentation: Strukturierte Befunde, Export ins KIS/PVS, Einbindung in klinische Pfade und Qualitätssicherung.

Empfehlenswert ist ein kurzer Baseline-Check bei Erstaktivierung (Signalqualität, Elektrodenlage, Rhythmusklassifikation) sowie eine SOP zur Handhabung von Befunden und Alarmen.

Screening von Hochrisikopatientinnen und -patienten: Früher erkennen, gezielter handeln

Bei Hypertonie, Diabetes mellitus, chronischer Niereninsuffizienz oder positivem kardiovaskulärem Familienanamneseprofil steigt das Risiko für strukturelle und funktionelle kardiale Veränderungen. CardioVolumeMetrics unterstützt Sie im Screening, indem es:

• subklinische Funktionsänderungen über Trends sichtbar macht (z. B. allmähliche Zunahme des ESV oder Rückgang der EF bei gleichbleibender Herzfrequenz),
• situationsbezogene Reaktivität beobachtet (Positionswechsel, leichte Belastung) und damit Hinweise auf Reserven oder Maskierungen liefert,
• Priorisierungen für weiterführende Diagnostik erleichtert, wenn mehrere Risikofaktoren zusammentreffen.

Praxisnahe Anwendungspfade:

• Basis-Screening im Rahmen der Hypertonie- oder Diabetes-Sprechstunde mit kurzer Ruhe-EKG-Aufzeichnung und Trendvergleich zu Vorbefunden.
• Verlaufskontrolle nach Therapieanpassungen (z. B. antihypertensive Medikation) zur Beobachtung hämodynamischer Effekte.
• Telemedizinische Nachverfolgung bei Patientinnen und Patienten mit eingeschränktem Zugang zu Präsenzterminen.

Wichtig: Die Ergebnisse ergänzen, nicht ersetzen bildgebende Standarddiagnostik oder klinische Beurteilung. Entscheidung und Indikationsstellung verbleiben bei Ihnen.

Strukturierte Nachsorge nach Herzoperationen: Stabilität sichtbar machen

Nach kardiochirurgischen Eingriffen ist eine engmaschige, aber ressourcenschonende Funktionsüberwachung zentral. CardioVolumeMetrics bietet hier:

• kontinuierliche Verlaufsdarstellung von SV/CO zur frühzeitigen Detektion ungünstiger Entwicklungen,
• Unterstützung bei der Einschätzung der Erholungskinetik (z. B. Normalisierung der Ejektionsphase im Verhältnis zum gesamten Herzzyklus),
• definierte Alarme bei relevanten Trendbrüchen, die eine rasche ärztliche Bewertung auslösen.

Beispielhafte Pfade:

• Stationärer Einsatz zur täglichen Funktionskurve in der Frühphase, anschließend Übergang in die ambulante Nachsorge mit Telemetrie.
• Festlegung individueller Referenzbereiche pro Patientin/Patient zur besseren Unterscheidung zwischen erwarteter Variation und potenziell pathologischen Abweichungen.

Leistungsmedizin und Hochrisikopersonal: Präzision unter Belastung

In der Sportmedizin und bei Hochrisikopersonal ist die Balance zwischen Leistungssteigerung und Sicherheit entscheidend. Die Technologie ermöglicht:

• objektive Beurteilung von Schlagvolumen- und CO-Anpassungen an Trainingsreize,
• Erkennung von unphysiologischen Reaktionen (z. B. disproportionale Verkürzung der Ejektionsphase bei moderater Belastung),
• Monitoring der Erholungsdynamik nach Belastung sowie Früherkennung potenzieller Überlastungszeichen.

Für Pilotinnen und Piloten oder vergleichbare Berufsgruppen unterstützt das System ein risikobewusstes Monitoring, ohne den operativen Ablauf zu stören, da auf vorhandene EKG-Infrastruktur zurückgegriffen wird.

Validierung, Qualität und Datenschutz: Verlässlich und regelkonform

Die Verlässlichkeit der Kennzahlen hängt von durchgängiger Qualitätssicherung ab:

• Validierung: Fortlaufender Vergleich gegen etablierte Referenzmethoden (z. B. Echokardiographie, MRT-Volumetrie) in definierten Kohorten; Dokumentation der Übereinstimmung über unterschiedliche Rhythmus- und Belastungszustände.
• Qualität: Beat-Qualitätsmetriken, automatische Erkennung von Arrhythmien und Artefakten, Regeln zur Datenverwerfung und transparente Unsicherheitsangaben.
• Governance: Versionierte Algorithmen, Audit-Trails, klinische Review-Prozesse und regelmäßige Performance-Audits.

Datenschutz und Informationssicherheit:

• DSGVO-konforme Verarbeitung mit Datenminimierung, Zweckbindung und rollenbasiertem Zugriff.
• Ende-zu-Ende-Verschlüsselung bei Übertragung und Speicherung, strikte Trennung von Identitäts- und Messdaten, pseudonymisierte Forschungsworkflows.
• Klare Einwilligungs- und Aufklärungsprozesse für Patientinnen und Patienten sowie Vereinbarungen zur Auftragsverarbeitung mit Partnerinstitutionen.

Ökonomische Vorteile: Klinischer Mehrwert bei hoher Kosteneffizienz

Der Verzicht auf zusätzliche Hardware senkt die Einstiegshürden erheblich. Wirtschaftliche Effekte entstehen durch:

• bessere Ressourcennutzung: gezieltere Zuweisung zur Bildgebung, kürzere Entscheidungswege, weniger unnötige Termine,
• Zeitgewinne im Alltag: automatische Trendanalysen und Alarme entlasten Teams und erhöhen die Betreuungsdichte ohne Personalmehrbedarf,
• Telemedizinische Skalierbarkeit: Monitoring außerhalb der Klinik reduziert Wiedervorstellungen und vermeidbare stationäre Aufnahmen,
• Investitionsschutz: Nutzung vorhandener EKGs und IT-Infrastruktur, modulare Integration statt Komplettaustausch.

Eine strukturierte Einführung mit definierten Kennzahlen (z. B. Zeit bis zur Befundfreigabe, Anzahl interventionsrelevanter Alarme, wiederholte Bildgebung pro Fall) macht den ROI transparent.

Kurzbeispiele aus der Praxis (fiktiv)

• Hypertonie-Screening in der Hausarztpraxis: Eine 58-jährige Patientin mit langjähriger Hypertonie zeigt über sechs Monate eine schleichende Zunahme des endsystolischen Volumens bei stabiler Herzfrequenz. Das Team priorisiert eine zeitnahe weiterführende Abklärung. Ergebnis: frühzeitige Therapieanpassung und Stabilisierung der Trendkurven.
• Nachsorge nach Aortenklappenersatz: Ein 67-jähriger Patient wird postoperativ drei Wochen ambulant begleitet. Ein Alert weist auf einen plötzlichen Rückgang des Schlagvolumens hin. Die ärztliche Bewertung veranlasst eine frühere Kontrolle; eine behandlungsbedürftige Ursache wird erkannt und adressiert.
• Leistungsmedizin im Radsport: Bei einer 29-jährigen Athletin werden Trainingsblöcke anhand der CO- und SV-Reaktionen feinjustiert. Die Erholungszeiten verkürzen sich, und es treten keine Warnsignale auf. Die objektiven Kennzahlen unterstützen die individuelle Steuerung des Trainings.

Checklisten zur Implementierung

Checkliste Klinik

• Stakeholder und Ziele definieren: Kardiologie, Intensiv-/IMC, Sportmedizin, IT, Datenschutzbeauftragte.
• Gerätekompatibilität prüfen: EKG-Formate, Telemetrie, Netzwerkanbindung, Schnittstellen (HL7/FHIR).
• SOPs erstellen: Signalqualität, Messprotokolle (Ruhe/Belastung), Umgang mit Alarmen, Eskalationspfade.
• Schulung: Interpretation der Kennzahlen, Trendanalyse, Grenzen des Verfahrens, Dokumentation im KIS.
• Qualitätssicherung: regelmäßige Stichprobenvergleiche mit Echo/MRT, Monitoring der Alarm-Performance.
• Datenschutz: DSGVO-Folgenabschätzung, Rechte- und Rollenkonzepte, Verschlüsselung und Löschkonzepte.
• Evaluation: klinische und ökonomische KPIs festlegen, quartalsweise Review, kontinuierliche Verbesserung.

Checkliste Praxis/Telemedizin

• Use Cases auswählen: Hypertonie-/Diabetes-Sprechstunde, Nachsorge, Sport-Check.
• Workflow festlegen: Terminplanung, Messdauer, Remote-Datenübertragung, Rückrufmanagement.
• Patienteneinbindung: Aufklärung, Einwilligung, Instruktionen zur Signalqualität bei Heimaufzeichnungen.
• Alarmmanagement: sinnvolle Schwellen für Trendänderungen, klare Verantwortlichkeiten, Dokumentation.
• Integration: Befundexport ins PVS, einfache Berichtsbausteine, Einbindung in Recall-Systeme.
• Outcome-Messung: Relevanz der Befunde (z. B. Anteil interventionsauslösender Trends), Patientenzufriedenheit, Termin- und Ressourcenbilanz.

Mit CardioVolumeMetrics erhalten Sie ohne zusätzlichen Hardwareaufwand kontinuierliche, präzise hämodynamische Einblicke aus dem EKG. Richtig in Ihre Abläufe integriert, verbessert die Technologie die Früherkennung, strukturiert die Nachsorge und erhöht die Sicherheit in der Leistungs- und Risikomedizin – effizient, skalierbar und datenschutzkonform. Entscheidungen bleiben dabei stets ärztlich-klinisch geführt; die zusätzlichen Daten schaffen Transparenz, wenn es darauf ankommt.