Kardiale Erkrankungen sind eine häufige Ursache für die Entstehung von Schlaganfällen und eine der Haupttodesursachen nach einem Schlaganfall. Vorhofflimmern, eine der am weitesten verbreiteten Arrhythmien, insbesondere bei älteren Menschen, ist eine der wichtigsten Schlaganfallursachen. Epidemiologische Studien zeigen, dass seine Präsenz mit der Zeit immer weiter wachsen wird. Viele Ressourcen wurden eingesetzt, um seine Erkennung und Behandlung zu verbessern sowie die Lebensqualität der betroffenen Patienten zu optimieren, aber es bleibt weiterhin einer der führenden Risikofaktoren für Herzinsuffizienz, Schlaganfall und eine verringerte Lebenserwartung bei Männern und Frauen. Eine Schlüsselrolle in diesem bedrohlichen Szenario spielt der ischämische Schlaganfall - eine Erkrankung, deren Risiko bei gleichzeitig vorliegendem Vorhofflimmern um das Fünffache erhöht ist. Als eine der Hauptursachen für Behinderung und Morbidität in der Gesellschaft verschlingt der Schlaganfall enorme Ressourcen.
Die Bedeutung des EKGs in der Schlaganfalldiagnostik
Das Elektrokardiogramm (EKG) ist ein wichtiges diagnostisches Werkzeug zur Beurteilung der Herzfunktion. Es zeichnet die Summe der elektrischen Aktivitäten der Herzmuskelzellen auf und stellt somit die individuelle "Handschrift" des Herzens dar. Für die EKG-Aufzeichnung werden Elektroden auf den Körper des Patienten geklebt, die Spannungsveränderungen der elektrischen Aktivitäten registrieren und diese im Zeitverlauf dokumentieren.
Im Kontext des Schlaganfalls dient das EKG verschiedenen Zwecken:
- Erkennung von Herzrhythmusstörungen: Insbesondere Vorhofflimmern, das einen erheblichen Risikofaktor für Schlaganfälle darstellt.
- Identifizierung von kardialen Ursachen: Bei einem Schlaganfall kann das EKG Hinweise auf eine kardiale Embolie geben, die durch Vorhofflimmern verursacht wird.
- Beurteilung der Herzfunktion: Nach einem Schlaganfall kann das EKG Informationen über den Zustand des Herzens liefern, da kardiale Komplikationen die Prognose verschlechtern können.
- Differenzierung von Schlaganfallursachen: Das EKG kann helfen, zwischen verschiedenen Schlaganfallursachen zu unterscheiden, beispielsweise zwischen ischämischen und hämorrhagischen Schlaganfällen.
Vorhofflimmern und Schlaganfall: Ein gefährlicher Zusammenhang
Vorhofflimmern ist eine Herzrhythmusstörung, die durch eine ungeordnete Tätigkeit der Herzvorhöfe gekennzeichnet ist. Diese unkontrollierten Bewegungen des Herzmuskels verändern die Dynamik des Blutflusses. In einigen Bereichen kommt das Blut zum Stehen, was die Blutgerinnung und damit die Bildung einer Embolie begünstigt. Löst sich ein solcher Embolus, kann er über die Carotiden (Halsschlagader) direkt in die zerebralen Arterien (Hirngefäße) gelangen und einen Schlaganfall auslösen.
Vorhofflimmern ist oft heimtückisch und klinisch still. Eine finnische Studie aus dem Jahr 2016 zeigte, dass in 21,9 % der Fälle ein Schlaganfall die erste Manifestation von Vorhofflimmern ist. Ein Vorhofflimmern von mindestens 30 Sekunden gilt als diagnostisch signifikant. Es muss während der EKG-Aufzeichnung nach dem Kriterium der vollständigen Unregelmäßigkeit von QRS-Komplexen ohne P-Wellen dokumentiert werden. Dies bleibt jedoch eine Herausforderung, da Vorhofflimmern dazu neigt, als paroxysmale Arrhythmie in Erscheinung zu treten, und selbst kurze Episoden zu einem Schlaganfall führen können.
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EKG-Veränderungen bei Vorhofflimmern
Im Ruhe-EKG zeigt sich Vorhofflimmern durch typische Abweichungen vom normalen Sinusrhythmus. Eine bestimmte Erregungswelle, die "P-Welle" (Vorhoferregung), ist durch kleine, ungeordnete elektrische Signale (Flimmerwellen) ersetzt. Der Puls ist bei Vorhofflimmern unregelmäßig und meist beschleunigt. Das Herz schlägt dann in Ruhe oft mit über 100 Schlägen pro Minute.
Beim anfallsartigen Vorhofflimmern kann es sein, dass das EKG zur Zeit der Messung einen normalen Rhythmus anzeigt. Liegen zwischen den Vorhofflimmeranfällen mehrere Tage, können unter die Haut implantierte "Ereignisrekorder" die zeitliche Lücke schließen und längerfristig EKG-Daten aufnehmen und speichern - sogar über mehrere Jahre.
Herausforderungen in der Vorhofflimmer-Diagnostik
Die Diagnose von Vorhofflimmern gestaltet sich oft schwierig, da es sich um eine paroxysmale, also anfallsartige, Rhythmusstörung handelt. Das bedeutet, dass Vorhofflimmern nicht permanent vorhanden ist, sondern in unregelmäßigen Abständen auftritt. Die herkömmliche Methode zur Diagnose von Vorhofflimmern ist das Langzeit-EKG, bei dem das Elektrokardiogramm des Patienten über einen Zeitraum von 24 Stunden aufgezeichnet wird. Allerdings kann diese Methode das Vorhofflimmern nur dann erfassen, wenn es während des Aufzeichnungszeitraums auftritt.
Innovative Verfahren zur Schlaganfallprävention: Die SRA-Analyse
Um die Erkennung von Vorhofflimmern und damit die Prävention von Schlaganfällen zu verbessern, wurde die Schlaganfall-Risiko-Analyse (SRA-Analyse) entwickelt. Die Schlaganfall-Risiko-Analyse (Synonyme: SRA-Analyse; Stroke-Risk-Analyzer; Schlaganfall-Risiko-Analyse) ist ein neuartiges Verfahren auf dem Gebiet der Prävention des apoplektischen Insults (Schlaganfall). Es handelt sich um ein diagnostisches Verfahren, das die Früherkennung des Risikos für einen Schlaganfall bei gefährdeten Patienten auf der Grundlage des EKGs (Elektrokardiogramm; Verfahren, das die elektrische Aufzeichnung der Herzaktivität erstellt) ermöglicht. Dabei liegt das Augenmerk auf der Erkennung des sogenannten paroxysmalen Vorhofflimmerns (vorübergehende (paroxysmale) Herzrhythmusstörung mit ungeordneter Tätigkeit der Herzvorhöfe), das einen erheblichen Risikofaktor für den apoplektischen Insult darstellt. Ein Schlaganfall (auch Gehirnschlag; Synonyme: zerebraler Insult, Apoplexia cerebri, apoplektischer Insult, in der medizinischen Umgangssprache wird häufig verkürzend auch Apoplex oder Insult gesprochen) ist eine akute Durchblutungsstörung oder eine Intrazerebrale Blutung (ICB; Hirnblutung). Dabei kommt es zur Ischämie (Gewebsuntergang/Zelluntergang) aufgrund des Sauerstoffmangels, der auf die fehlende Blutversorgung zurückzuführen ist. Ein Schlaganfall führt in ca. 20 % der Fälle zum Tod. Das bereits erwähnte Vorhofflimmern ist die Hauptursache einer kardialen Embolie. Ziel der SRA-Analyse ist, das Vorhofflimmern rechtzeitig festzustellen, damit präventiv ein Schlaganfall verhindert werden kann. Durch die unkontrollierten Bewegungen des Herzmuskels bei Vorhofflimmern verändert sich die Dynamik des Blutflusses. Dabei kommt das Blut in einigen Bereichen zum Stehen, was die Blutgerinnung und damit die Bildung einer Embolie begünstigt. Der Embolus kann sich lösen und gelangt durch die Carotiden (Halsschlagader) direkt in die zerebralen Arterien (Hirngefäße) und löst einen Insult aus. Die Diagnose dieses Krankheitsbildes war bisher nur mithilfe des sogenannten Langzeit-EKGs möglich. Dabei wird das Elektrokardiogramm des Patienten 24 Stunden lang aufgezeichnet. Nur, wenn während des Aufzeichnungszeitraums ein Vorhofflimmern auftritt, kann es von einem Arzt diagnostiziert werden, da es nur dann sichtbar wird. Die SRA-Analyse ist eine Lösung dieses Problems. Für die Untersuchung wird das normale EKG des Patienten etwa eine Stunde lang abgeleitet. Durch eine neuartige mathematische Methode werden die Daten so verändert, dass festgestellt werden kann, ob in der Vergangenheit bereits ein Vorhofflimmern aufgetreten ist. Diese Methode ist nicht darauf angewiesen, dass sich tatsächlich ein Vorhofflimmern im Untersuchungszeitraum ereignet. Die Schlaganfall-Risiko-Analyse ist ein innovatives Verfahren, das einen bisher schwer erfassbaren Risikofaktor für einen Schlaganfall aufdeckt. Somit können Schlaganfall-gefährdete Patienten besser erkannt und präventiv therapiert werden. Zu den gefährdeten Patienten gehören nicht nur ältere Patienten mit den genannten Risikofaktoren, sondern auch junge sportliche Menschen und Leistungssportler.
Das Verfahren der SRA-Analyse:
Für die Untersuchung wird das normale EKG mit einem speziellen Recorder etwa eine Stunde lang abgeleitet. Durch eine neuartige mathematische Methode werden die Daten so verändert, dass festgestellt werden kann, ob in der Vergangenheit bereits ein Vorhofflimmern aufgetreten ist.Diese Methode ist nicht darauf angewiesen, dass sich tatsächlich ein Vorhofflimmern im Untersuchungszeitraum ereignet.Die sogenannten nicht linearen mathematischen Methoden verrechnen Zeitwerte aus dem EKG und ordnen die Daten einem Entscheidungspfad folgend in Risikogruppen ein:
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- Sinusrhythmus (normaler Herzrhythmus)
- atriale Herzrhythmusstörungen (Herzrhythmusstörungen im Bereich des Vorhofs)
- Überprüfung auf paroxysmales Vorhofflimmern erforderlich
- andere Herzrhythmusstörungen
- signifikante Anzeichen für paroxysmales Vorhofflimmern
- signifikante Anzeichen für akutes Vorhofflimmern
Patienten, bei denen eine SRA-Analyse durchgeführt werden sollte:
Die Schlaganfallrisiko-Analyse sollte durchgeführt werden bei:
- Übergewicht (Adipositas) - bei einem Body-Maß-Index (BMI) über 27
- Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit)
- Herzinsuffizienz (Herzschwäche)
- Hypertonie (Bluthochdruck)
- Koronarer Herzerkrankung (KHK) - Herzkranzgefäßerkrankung
- Schlafapnoe (SAS)
- Zustand nach Apoplex (Schlaganfall)
- Leistungssport (z.B. Mittelstreckenläufer (ca. 10 km))
Nutzen der SRA-Analyse:
Die Schlaganfall-Risiko-Analyse ist ein innovatives Verfahren, das einen bisher schwer erfassbaren Risikofaktor für einen Schlaganfall aufdeckt. Dadurch können rechtzeitig präventive Maßnahmen durchgeführt werden.
Telemedizinische Lösungen und EKG-Überwachung in der Stroke Unit
Die Überwachung von Patienten in der Stroke Unit des Universitätsklinikums Heidelberg zeigt, wie moderne Technologie zur Verbesserung der Schlaganfallversorgung eingesetzt werden kann. Das "Infinity Monitoring"-System des Medizintechnikherstellers Dräger ermöglicht in Kombination mit dem "SRAclinic"-System der Apoplex Medical Technologies GmbH eine vollautomatische Übernahme des aufgezeichneten Echtzeit-Elektrokardiogramms (EKG).
Bisher wurde zur Messung des Langzeit-EKGs ein Rekorder eingesetzt, den das Pflegepersonal mit zusätzlichen Elektroden am Patienten angelegt und nach der Aufzeichnung der EKG-Daten von bis zu drei Tagen wieder abgenommen hat. Die erhobenen EKG-Daten konnte das Pflegepersonal nur mit zeitlicher Verzögerung auswerten. Mit der Kombination entfällt das Verkabeln mit dem Langzeit-EKG-Rekorder und damit die zusätzliche Belastung für Klinikpersonal und Patient. Die Daten stehen für die Auswertung sofort zur Verfügung.Nach der Analyse der EKG-Daten des Patienten erhält der Arzt einen aussagekräftigen Report, der ihm innerhalb der ersten Therapiestunden Aufschluss über das individuelle Risiko paroxysmalen Vorhofflimmerns gibt und schnelles Reagieren ermöglicht. Mehr als zehn Stroke Units, unter anderem die Universitätskliniken in Heidelberg, Münster und Erlangen, arbeiten bereits mit dem kombinierten medizintechnischen Verfahren.
Zukünftige Entwicklungen in der EKG-basierten Schlaganfallprävention
Die Entwicklung von Leitlinien sowie die Innovationen im Bereich der EKG-Aufzeichnung und intelligenter Algorithmen sollen Ärzte in ihrer täglichen Praxis unterstützen und einer breiten Patientengruppe zugutekommen. Klinikärzte bestätigen diesen Trend.
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Im Laufe der Zeit zieht die verlängerte EKG-Überwachung von Vorhofflimmern ein gesteigertes Interesse auf sich. Überzeugende Daten zeigen Fortschritte bei der Anwendung von Aufzeichnungen über 72 oder mehr Stunden bei der Erkennung dieser bösartigen Arrhythmie; jedoch konnte bisher kein Konsens darüber erzielt werden, wie lange die Überwachung tatsächlich durchgeführt werden sollte. Hervorzuheben ist dabei auch, dass längere Aufzeichnungen häufiger mit neuartigen tragbaren oder telemetrischen Geräten und mit der zusätzlichen Unterstützung durch intelligente Algorithmen erreicht werden.
Immer mehr kleine Computersysteme mit 1-Kanal-EKG-Applikationen, sogenannte "Wearables" (Smartwatches, Smartphones, Smartdevices etc.), kommen auf den Markt. Ein derart „Smartdevice-basiertes EKG ersetzt jedoch nur dann ein 12-Kanal EKG, wenn die Aufzeichnung über mindestens 30 Sekunden hinweg eindeutig Vorhofflimmern angezeigt hat. Die abschließende Befundung muss im Anschluss durch einen Arzt erfolgen. Insbesondere wenn Vorhofflimmern nur gelegentlich auftritt, kann eine Smartwatch bei der Diagnose der Herzrhythmusstörung unterstützen.
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