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Wie vernetzte Herzschrittmacher Leben retten können

5. September 2023
  • Eine engmaschige Überwachung ist bei den Trägern von Herzschrittmachern unverzichtbar, damit der behandelnde Arzt zum Beispiel Änderungen im Krankheitsbild frühzeitig entdeckt. Vernetzung mit Hilfe von Mobilfunktechnik bietet dazu eine Lösung.
  • Die Herzschrittmacher von Herstellern wie Biotronik sind dazu mit einem extrem stromsparenden Nahfunk-Standard an ein externes Gerät im Format eines kleinen Smartphones, dem sogenannten Cardiomessenger Smart angebunden. Dieser überträgt die Daten aus dem Herzschrittmacher dann per Mobilfunk in das Rechenzentrum des Herstellers.
  • Dort finden dann Analysen statt, auf die Kliniken und Ärzte nach einem mehrstufigen Authentifizierungsverfahren zugreifen können. Die Vernetzung funktioniert auch in den meisten Urlaubsländern. Insgesamt lässt sich die Sterblichkeit bei Herzerkrankungen durch das sogenannte Home-Monitoring um bis zu 60 Prozent senken.

Wenn der Herzrhythmus gestört ist, hilft ein Herzschrittmacher. Das kleine elektronische Gerät, das in der Regel unter die Haut im Brustbereich implantiert wird, überwacht kontinuierlich den Herzrhythmus und greift ein, falls der Herzschlag zu langsam oder unregelmäßig ist. Herzschrittmacher können Menschen mit Herzrhythmusstörungen ein erheblich verbessertes Leben ermöglichen, da sie die Herzfrequenz stabilisieren und die Symptome lindern können. Nach der Implantation eines Schrittmachers muss der Patient allerdings regelmäßig von einem Facharzt überwacht werden, um sicherzustellen, dass das Gerät ordnungsgemäß funktioniert und gegebenenfalls Anpassungen vorgenommen werden können. Wird der Herzschrittmacher vernetzt, kann er selbstständig die Daten an den behandelnden Arzt schicken, so dass dieser direkt eingreifen kann, noch bevor der Zustand des Patienten sich verschlechtert. Wie das funktioniert und wo die Vorteile dieser Technologie liegen, ist Thema der neuesten Folge unseres Podcasts „MobilfunkTalk“.

Wir sprechen dazu mit Volker Lang, Senior Vice President Research & Development bei Biotronik. Biotronik ist ein führendes Gesundheitsunternehmen für kardiologische Medizintechnik.

Volker Lang erklärt, warum ist eine engmaschige Überwachung von Patienten mit Herzschrittmacher wichtig ist: Krankheiten können sich ändern – dies sollte der behandelnde Arzt so früh wie möglich wissen. Beispielsweise ist es nicht untypisch, dass Patienten, die einen Herzschrittmacher haben, mit der Zeit auch die Rhythmusstörung Vorhofflimmern bekommen. Diese lässt sich nicht durch den Herzschrittmacher behandeln, aber beispielsweise durch eine medikamentöse Therapie. Zudem möchten Arzt und Patient wissen, wie lange die im Herzschrittmacher eingesetzte Batterie noch hält. Obwohl die Laufzeit heute rund zehn Jahre beträgt, muss auch dies regelmäßig überwacht werden – gerade zum Ende der Batterielebensdauer hin.

Vernetzung ist die Antwort auf diese Anforderungen. Grundsätzlich gibt es vernetzte Herzschrittmacher schon seit rund 20 Jahren – mit modernen Funktechnologien ließ sich diese Technologie immer weiter ausbauen. Heutige Lösungen können auch Elektrokardiogramme (EKGs) übertragen, woraus der Arzt erkennen kann, ob Herz und Schrittmacher gut zusammenarbeiten.

Die in der Branche anerkannte „Trust-Studie“, die in Deutschland und Europa durchgeführt wurde, belegt den Nutzen. Verglichen wurden Kollektive von Patienten mit Home-Monitoring und ohne. Mit Home-Monitoring ließ sich die Mortalität, also Sterblichkeit, um bis zu 60 Prozent senken. Denn bei jeder Veränderung konnten die Ärzte zeitnah reagieren.

Ein externes Zusatzgerät sorgt für die Mobilfunkanbindung

Im Herzschrittmacher ist allerdings keine Mobilfunktechnik eingebaut – damit wäre seine Energieversorgung überfordert. Das Implantat nutzt eine proprietäre, sehr stromsparende Funktechnik und ist darüber mit einem Handgerät, dem sogenannten Cardiomessenger Smart verbunden. Im Normalfall überträgt er nur einmal pro Nacht ein Datenpaket. Der Cardiomessenger Smart, der beispielsweise auf dem Nachttisch liegt, verfügt seinerseits über LTE/4G- und 5G-Mobilfunktechnik und überträgt die empfangenen Daten damit ins Berliner Rechenzentrum von Biotronik. Dort findet dann die Auswertung statt, und über dieses Rechenzentrum können dann autorisierte Ärzte und Kliniken auf die Messwerte ihrer Patienten zugreifen. Jeden Tag laufen so etwa 500.000 Datenpakete von derselben Anzahl an Patienten im Rechenzentrum ein. Wenn schnell reagiert werden muss, schickt das System eine E-Mail oder SMS an den behandelnden Arzt.

Von der aktuellen Generation der Mobilfunktechnik profitiert die Lösung beispielsweise durch den globalen Standard LTE-M – der speziell für IoT-Datenübertragungen ausgelegt ist und daher besonders energiesparend arbeitet. Gleichzeitig steht er praktisch weltweit zur Verfügung, was den Entwicklungsaufwand für Biotronik deutlich reduziert, da nicht mehr eine Vielzahl unterschiedlicher, regionaler Mobilfunkstandards unterstützt werden muss.

Der im Implantat verwendete lokale Funkstandard muss nur kurze Entfernungen übertragen und arbeitet daher nochmal erheblich energieeffizienter. Die Batterie in einem typischen Herzschrittmacher ist auf eine Laufzeit von etwa zehn Jahren ausgelegt – vom verfügbaren Energiebudget gehen etwa 5 bis 10 Prozent aufs Konto des sogenannten Home-Monitoring, also die Funkvernetzung.

Große Vorteile besonders in ländlichen Regionen

Insbesondere im ländlichen Raum bringt die Vernetzung erhebliche Vorteile – und dies nicht nur in Deutschland, sondern insbesondere auch in dünn besiedelten Gegenden in Ländern wie den USA oder Australien, wo der nächste Kardiologe möglicherweise eine oder mehrere Flugstunden entfernt ist. Mit immer älteren und dann weniger mobilen Patienten verstärkt sich dieser Vorteil noch.

Reisende Patienten können sich wiederum dank Roaming darauf verlassen, dass die Daten ihrer Herzschrittmacher auch aus dem Ausland sicher übertragen werden. Hier gibt es nur wenige Ausnahmen wie zum Beispiel Kreuzfahrtschiffe. Doch Volker Lang berichtet von Fällen, die dank der vernetzten Technik und der Rücksprache mit ihrem Arzt bei medizinischen Zweifelsfällen ihren Urlaub beruhigt fortsetzen konnten und ihn nicht abbrechen mussten.

Das Datencenter von Biotronik ist durch ein mehrstufiges Authentifizierungsverfahren geschützt, unterliegt deutschen Datenschutzbestimmungen und ist bewusst nicht als Cloud-Architektur ausgelegt. Zudem lässt sich das Unternehmen von Instanzen wie dem TÜV regelmäßig nach branchenüblichen Informationssicherheits-Standards zertifizieren.

Zudem lassen sich keine Einstellungen des Herzschrittmachers von außen ändern – nur das Auslesen der Daten ist möglich, und auch dies erfolgt verschlüsselt. Allerdings wünschen sich Ärzte perspektivisch die Möglichkeit, kleine Änderungen an den Einstellungen eines implantierten Herzschrittmachers vornehmen zu können. Hierzu entwickelt Biotronik an zuverlässigen Datenschutz- und Verschlüsselungsfunktionen, um dies in künftig Produktgenerationen ermöglichen zu können.

Deutsche Krankenkassen übernehmen die Kosten

Ein Faktor bei der Einführung medizinischer Lösungen ist immer auch die Frage, ob die Krankenkasse die entsprechenden Kosten übernehmen. Hierzu hat Volker Lang die gute Nachricht, dass dies bei deutschen Krankenkassen für einschlägige Erkrankungen wie Herzinsuffizienz der Fall ist.

Auf allen wichtigen Podcast-Plattformen vertreten

 

Das rund 17-minütige Gespräch mit Volker Lang von Biotronik haben wir in der neuesten Folge unseres Podcasts MobilfunkTalk veröffentlicht. Sie finden ihn auf allen einschlägigen Podcast-Plattformen.

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