Die elektrische Aktivität des Herzens ist seit Jahrzehnten klinischer Standard. Doch das EKG misst mehr als Rhythmus und Ischämiezeichen: In den Phasenlängen der Kurven verstecken sich die zeitlichen Marker der mechanischen Pumpfunktion. CardioVolumeMetrics nutzt diese Information, um in Echtzeit präzise hämodynamische Parameter und Volumina innerhalb des Herzzyklus abzuleiten – nicht-invasiv, kosteneffizient und auf Basis vorhandener EKG-Geräte. Für medizinische Fachkräfte bedeutet das: Sie erhalten unmittelbar verwertbare Daten zu Vorlast, Nachlast, Kontraktilität und Schlagvolumen, ohne invasive Zugänge oder zusätzliche Geräte. Für Hochrisikopatient:innen und -berufe eröffnet sich die Möglichkeit einer engmaschigen, alltagsnahen Überwachung, die frühzeitig vor Dekompensationen warnt und Therapieentscheidungen stützt.

Vom EKG zur Volumetrie: Das mathematische Modell in Kürze

Das Kernprinzip: Die zeitliche Abfolge des Elektrokardiogramms spiegelt mechanische Ereignisse des Herzzyklus wider. CardioVolumeMetrics analysiert u. a. R–R-Intervall, PQ-/PR-Strecke, QRS-Dauer, ST-Strecke, T-Welle und QT-Intervalle. Aus diesen Phasenlängen werden elektromechanische Verzögerungen, die isovolumetrischen Phasen sowie die Ejektionszeit präzise geschätzt. Ein mathematisches Modell der zeitvariablen Elastanz verknüpft diese Zeitmarker mit patientenspezifischen Parametern (z. B. Alter, Körpermaße) und bekannten kardiovaskulären Zusammenhängen, um Volumina und Flüsse abzubilden.

Im Ergebnis lassen sich systolische Zeitintervalle wie Pre-Ejection-Period (PEP) und Left Ventricular Ejection Time (LVET) robust aus dem EKG rekonstruieren. Diese werden mit adaptiven, datengetriebenen Koeffizienten kombiniert, die die kardiale Elastanz, die arterielle Impedanz und die ventrikuläre Relaxation abbilden. So können Schlagvolumen, enddiastolische und endsystolische Volumina (als absolute oder kalibrierte Werte), Herzzeitvolumen, systemischer Gefäßwiderstand sowie Surrogatmarker der Kontraktilität und diastolischen Funktion in Echtzeit bereitgestellt werden. Grundlage sind Standard-EKGs (12-Kanal oder telemetrisch), die bereits in Klinik und Praxis vorhanden sind.

Welche Parameter in Echtzeit verfügbar sind

CardioVolumeMetrics stellt die relevanten Kennzahlen strukturiert und sofort nutzbar bereit:

• Schlagvolumen (SV) und Herzzeitvolumen (CO)
• Enddiastolisches und endsystolisches Volumen (EDV/ESV) sowie Ejektionsfraktion
• Systolische Zeitintervalle (PEP, LVET) und ihre Verhältnisse als Kontraktilitäts- und Nachlastmarker
• Surrogatparameter für Vorlast/Afterload und systemischer Gefäßwiderstand
• Hinweise auf diastolische Dysfunktion über Relaxations- und Repolarisationsmuster
• Rhythmus- und Variabilitätsmetriken (z. B. HRV) im Kontext der Hämodynamik
• Trends, Baselines und Abweichungsalarme in Echtzeit

Diese Werte werden mit klarer Visualisierung, Ampellogik und Verlaufsgrafiken präsentiert und lassen sich in Kliniksysteme integrieren, sodass Sie ohne Medienbrüche entscheiden können. Wichtig: Die Technologie ergänzt die klinische Beurteilung und kann etablierte Methoden unterstützen, ohne sie zu ersetzen.

Relevanz für medizinische Fachkräfte und Hochrisikopatient:innen

Für Haus- und Fachärzt:innen eröffnet sich eine neue Dimension: Hämodynamik wird vom Speziallabor an den Point of Care verlagert. Das senkt Hürden, beschleunigt Entscheidungen und erhöht die Patientensicherheit. Bei Herzinsuffizienz, koronarer Herzerkrankung, Rhythmusstörungen oder postoperativen Zuständen liefert die Echtzeit-Volumetrie eine objektive Basis, um die Stabilität tagesaktuell zu bewerten und rasch zu intervenieren.

Hochrisikopatient:innen profitieren von engmaschiger Überwachung ohne zusätzliche Eingriffe. Subtile Veränderungen – etwa abnehmende Ejektionsfraktion, steigender systemischer Widerstand oder prolongierte PEP/LVET-Verhältnisse – werden früh erkannt und als Warnsignale interpretiert. Für Hochrisikopersonal, z. B. Pilot:innen, und für leistungsorientierte Sportler:innen bedeutet das: kontinuierliche, nicht-invasive Kontrolle der kardialen Leistungsreserve, die Sicherheit erhöht und Training bzw. Einsatzfähigkeit optimal steuert.

Screening und Frühwarnung in der Sprechstunde

Screening wird dann wirksam, wenn es niederschwellig, schnell und kosteneffizient ist. CardioVolumeMetrics nutzt Ihr vorhandenes EKG – oft genügt schon ein Routine- oder Belastungs-EKG. Die Software analysiert in Sekunden die Phasenlängen, berechnet die hämodynamischen Kennwerte und vergleicht sie mit patientenindividuellen Baselines sowie populationsbasierten Referenzbereichen. Auf dieser Basis lassen sich:

• Risikoindikatoren für frühe Herzinsuffizienz oder drohende Dekompensation erkennen,
• Veränderungen der Vorlast-/Nachlastbalance unter Medikation objektivieren,
• Hinweise auf inotrope Schwäche oder diastolische Dysfunktion erfassen.

Die Integration in den Praxisworkflow ist bewusst schlank gehalten: Abruf direkt aus dem EKG-Viewer, automatische Dokumentation der Kennzahlen in der elektronischen Patientenakte, standardisierte Befunde für Überweisungen. So wird das Screening zur Routine, ohne Taktzeiten zu verlängern.

Nachsorge nach Herzoperationen: engmaschig ohne zusätzliche Zugänge

Nach kardiochirurgischen Eingriffen ist die Balance zwischen ausreichender Perfusion, kontrollierter Vorlast und adäquater Kontraktilität entscheidend. Traditionell erfordert die engmaschige hämodynamische Überwachung invasive oder halb-invasive Verfahren. CardioVolumeMetrics ermöglicht eine lückenlose Nachsorge auf Basis des EKGs – stationär, in der Reha und ambulant.

• Engmaschige Volumetrie ohne zusätzliche invasive Linien, wodurch Infektions- und Blutungsrisiken sinken.
• Trends zur Ejektionsfraktion, Schlagvolumen und PEP/LVET erlauben es, Therapieanpassungen (z. B. Volumenmanagement, vasoaktive Strategien) datenbasiert und zeitnah zu unterstützen.
• Frühwarnungen bei ansteigender Nachlast, sinkender Kontraktilität oder Rhythmusinstabilität helfen, Komplikationen zu vermeiden.
• Standardisierte Nachsorgepfade: definierte Messzeitpunkte (z. B. Tageskurven, Belastungstests), automatische Berichte an das Herzzentrum, Vergleich mit präoperativen Baselines.

Die Technologie setzt auf vorhandene Telemetrie- oder Holter-Infrastruktur und lässt sich in bestehende Reha-Workflows einbetten. Für Patient:innen bedeutet das mehr Sicherheit und weniger Belastung, für Teams mehr Transparenz in der Behandlungssteuerung.

Kontinuierliche Überwachung von Hochrisikopersonal und Sportler:innen

Piloten, Einsatzkräfte oder Offshore-Personal benötigen ein sicheres, robustes Monitoring – idealerweise ohne Beeinträchtigung im Einsatz. In Kombination mit gängigen EKG-Patches oder -Brustgurten liefert CardioVolumeMetrics kontinuierlich hämodynamische Daten, aggregiert sie zu aussagekräftigen Trends und setzt individuelle Schwellenwerte.

• Vor dem Einsatz: Kurzcheck mit Echtzeit-Volumetrie, um die aktuelle Leistungsreserve zu verifizieren.
• Während kritischer Phasen: Hintergrundüberwachung mit latenzarmer Alarmierung bei relevanten Abweichungen.
• Nach dem Einsatz: Review von Lastspitzen und Erholungsdynamik, um Risiken zu quantifizieren und Prävention zu personalisieren.

Im Leistungssport unterstützt die Technologie die Trainingssteuerung: Die Ableitung von Schlagvolumen, Nachlast und Erholungsparametern ermöglicht es, Intensitäten zu dosieren, Übertraining vorzubeugen und Anpassungen objektiv zu machen. Coaches und Ärzt:innen erhalten damit ein nicht-invasives Fenster in die zentrale Hämodynamik – auch außerhalb des Labors.

Reibungslose Workflow-Integration und IT-Anbindung

Damit die Vorteile im Alltag wirken, ist eine nahtlose Integration entscheidend. CardioVolumeMetrics wurde vendor-neutral entwickelt und arbeitet mit bestehenden EKG-Geräten und -Datenströmen. Technische Eckpunkte:

• Anbindung an EKG-Systeme via Standardformate (z. B. SCP-ECG, HL7/FHIR-Integration) und Streaming-Schnittstellen.
• Rückschreiben der Kennwerte, Kurven und Interpretationen in die elektronische Patientenakte; automatische Versionierung und Nachvollziehbarkeit.
• Rollenbasierte Dashboards für Ärzt:innen, Pflege, Sportmedizin und Betriebsmediziner:innen mit konfigurierbaren Alerts.
• Datenschutz nach aktuellen Standards, verschlüsselte Datenverarbeitung und Optionen für On-Premises- oder zertifizierte Cloud-Betriebsmodelle.
• Interdisziplinäre Implementierung mit Kardiolog:innen und IT, inklusive Schulungen und SOPs.

Die Bedienung bleibt bewusst einfach: Start aus dem bekannten EKG-Workflow, klare Visualisierung, einseitige Zusammenfassungen für die Akte und exportfähige Befunde für Konsile.

Therapieanpassung auf Basis präziser hämodynamischer Daten

Die präzise, wiederholbare Messung ist die Grundlage für wirksame Therapieentscheidungen. Mit den in Echtzeit bereitgestellten Parametern können Teams:

• Volumen- und Entwässerungsstrategien datengeführt steuern (Vorlastmarker und Trendverläufe),
• Nachlast-bezogene Maßnahmen evaluieren (Veränderungen des systemischen Widerstands, PEP/LVET-Verhältnisse),
• die inotrope Reserve einschätzen (Ejektionszeit, Kontraktilitäts-Surrogate),
• Trainings- oder Belastungspläne dynamisch anpassen (SV- und CO-Reaktionen, Erholungskinetik).

Entscheidend ist die Trendperspektive: Wiederholte, nicht-invasive Messungen mit identischer Methodik reduzieren Rauschen, machen kleine, klinisch relevante Veränderungen sichtbar und unterstützen die frühe Intervention. Die Ergebnisse ergänzen Echokardiographie, Labor- und Bildgebung und fügen sich in ein ganzheitliches Management ein.

Praxisnahe Use-Cases und Implementationsschritte

Anwendungsnahe Szenarien zeigen, wie sich der Einstieg gestaltet:

• Hausärztliche Sprechstunde: Aufnahme eines 12-Kanal-EKGs bei Risikopatient:in, automatische Analyse in <1 Minute, Befund mit Ampellogik. Bei Auffälligkeit direkte Überweisung mit strukturiertem Report.
• Kardiologische Ambulanz: Belastungs-EKG mit gleichzeitiger Echtzeit-Volumetrie, um Therapieeffekte auf Nachlast und Kontraktilität abzuschätzen; Verlaufsvergleiche über Wochen.
• Postoperative Nachsorge: Tägliche Kurzmessung via Telemetrie, Trendmonitoring von Ejektionsfraktion und SV, definierte Alert-Schwellen; interdisziplinäres Review bei Abweichung.
• Betriebsmedizin für Pilot:innen: Vorflug-Check mit Quick-Assessment, Langzeitmonitoring während Trainingsphasen, dokumentierte Freigabeentscheidungen auf objektiver Datenbasis.
• Sportmedizinisches Leistungszentrum: Steuerung der Trainingsblöcke anhand von SV-/CO-Kinetik und Erholungsparametern; Prävention von Überlastung durch frühzeitige Warnsignale.

So setzen Sie die Technologie Schritt für Schritt um:
1) Bestand prüfen: Welche EKG-Geräte und IT-Schnittstellen sind vorhanden?
2) Pilot definieren: Zielkohorte (z. B. Herzinsuffizienz-Nachsorge oder Hochrisikopersonal), Messprotokolle und Outcome-Metriken festlegen.
3) Integration umsetzen: HL7/FHIR-Anbindung, Benutzerrollen, Datensicherheit konfigurieren.
4) Team schulen: Kurze Trainings für Interpretation und Entscheidungslogik; SOPs erstellen.
5) Evaluieren und skalieren: Ergebnisse prüfen, Schwellenwerte schärfen, auf weitere Bereiche ausrollen.

Die Einführung ist bewusst so gestaltet, dass sie mit minimalen Investitionen in Hardware auskommt – Ihr vorhandenes EKG ist der Schlüssel. Gleichzeitig bleibt die klinische Urteilskraft zentral: Die nicht-invasive Volumetrie liefert eine neue, belastbare Informationsschicht, die Ihre Entscheidungen schneller, sicherer und wirtschaftlicher macht.