Aus der Praxis: IoT-Frühwarnsystem für Patienten mit Herzschrittmacher

In Deutschland werden jährlich rund 80.000 Herzschrittmacher implantiert, weltweit sind es mehr als eine Million. Früher mussten die Patienten nach der Implantation regelmäßig zum Kardiologen, damit Ärzte die erfassten Daten analysieren und den Zustand des Schrittmachers kontrollieren konnten. Oder die Messdaten von Herz-Kreislauf-Patienten mit Implantaten erreichten das ärztliche Fachpersonal per Fax, später per Mail. Um eine Auffälligkeit zu bemerken, mussten sie die Informationen manuell auswerten, was zu erheblichen Verzögerungen zwischen dem Auftreten von Symptomen und der Alarmierung der Ärzte führte.

Auf einen Großteil dieser Routineuntersuchungen vor Ort könnten Patienten und Ärzte künftig verzichten: Denn der Medizinproduktehersteller BIOTRONIK hat einen vernetzten Herzschrittmacher entwickelt, der die Zustandsdaten erfasst und über eine eingebaute Mini-Antenne per Funk an einen Cardio-Messenger überträgt. Genutzt wird dafür eine für Medizintechnikprodukte zugelassene Funkfrequenz. Die vernetzten Implantate zeichnen unter anderem Arrhythmien des Herzens automatisch auf. Die Cardio-Messenger-Box in der Größe eines Smartphones ist mit einem Funkmodul und einer IOT-SIM-Karte ausgerüstet und übermittelt die Messdaten nachts via Mobilfunk an die Home-Monitoring-Plattform von BIOTRONIK. Die IoT- Kommunikationsinfrastruktur nutzt dafür das weltweite Mobilfunknetz der Telekom sowie deren Roaming-Partner. Selbst wenn der Patient in ein anderes Land reist, vernetzen sich die Geräte automatisch.

Ärzte werden bei Unregelmäßigkeiten täglich informiert

Vorteil der Vernetzung: Angeschlossene Ärzte und Krankenhäuser können online auf die Home-Monitoring-Plattform von BIOTRONIK und die relevanten Informationen ihrer Patienten zugreifen. Registriert der CardioMessenger Unregelmäßigkeiten, etwa in den Vitaldaten des Erkrankten oder bei der Funktionsfähigkeit des Implantats, verschickt er automatisiert eine Warnmeldung an den zuständigen Arzt. Über das Internet of Things sind die vernetzten Herzschrittmacher und Defibrillatoren von BIOTRONIK aktuell mit weltweit mehr als 5.000 Kliniken verbunden.

Eine Auffälligkeit im Datensatz bekommen die Medizinfachkräfte in die Home-Monitoring-Plattform, eine private Cloud von BIOTRONIK, um den Gesundheitszustand des Patienten zu kontrollieren. „Wenn ein Kardiologe frühzeitig erkennt, ob sich eine Herzinsuffizienz verschlechtert, kann er präventiv eingreifen und die Behandlungsergebnisse verbessern. Wir haben uns daher auch für die tägliche Übermittlung der Daten entschieden“, sagt Volker Lang, Forschungsleiter von BIOTRONIK.

Sterblichkeitsrate kann um 60 Prozent sinken

Eine klinische Studie hat gezeigt, dass ein automatisches, tägliches, implantatgestütztes Multiparameter-Telemonitoring die klinischen Ergebnisse für Patienten mit Herzinsuffizienz erheblich verbessern kann. „Wir haben für die Studie Patienten mit der kompletten Überwachungsfunktion mit Patienten ohne Herzüberwachungsfunktion verglichen, und wir konnten eine Senkung der Sterblichkeitsrate um 60 Prozent in der gesamten Überwachungsgruppe feststellen“, sagt Lang. Weitere Studien zeigen, dass sich Vor-Ort-Nachsorgen um 45 Prozent und Präsenztermine um 81 Prozent verringern lassen.

Damit die Implantate weltweit zuverlässig Daten übermitteln können, nutzt BIOTRONIK die IoT-Konnektivitätslösung der Deutschen Telekom. Sie übermittelt Messdaten des Implantats verschlüsselt und regelmäßig – meist jede Nacht – via Mobilfunk an die Home-Monitoring-Plattform von BIOTRONIK. Auf diese Weise können medizinische Fachkräfte jederzeit auf die Daten zugreifen, den Gesundheitszustand des Patienten und die Funktionsfähigkeit des Geräts überprüfen.

Ende 2021 waren die CardioMessenger mit den IoT-SIM-Karten in mehr als 100 Ländern aktiv. Für die länderübergreifende Datenübermittlung sorgt die globale Konnektivität der Telekom mit eigenen Netzen in Europa und den USA sowie 600 Roaming-Partnern, die weltweitem Zugang zu Datenverbindungen ermöglichen. „Diese weltweite Vernetzung ist ein essenzieller Vorteil für die Patienten, die ein vernetztes IoT-Implantat von BIOTRONIK bekommen“, sagt Dennis Nikles, CEO Deutsche Telekom IoT. „Dafür bündeln wir unsere Netzkompetenz weltweit und auf beiden Seiten des Atlantiks gemeinsam mit der T-Mobile U.S. Über ein zusätzliches, weltweites Roaming-Partnernetzwerk schaffen wir ein nahtloses Kundenerlebnis, bei dem die Qualität der Datenverbindung gesichert ist und auch kritische Anwendungen ermöglicht werden.“ 

Vernetzte Medizingeräte können Leben retten

„Wir brauchten für unsere Idee einen Partner, der uns die Infrastruktur und die Netzwerkkonnektivität überall auf der Welt zur Verfügung stellen kann“, sagt Lang. „Der Erfolg basiert auf Schlüsselfaktoren wie höchster Qualität und Zuverlässigkeit. Und wir glauben, dass Innovation aus Zusammenarbeit entsteht. Wir können mit Partnern wie der Telekom weitere innovative Produkte und Dienstleistungen entwickeln, die Konnektivität und Medizintechnik miteinander verbinden.“ Das Gesamtsystem aus vernetztem Implantat und CardioMessenger wirke sich ganz konkret auf das Leben der Patienten aus, so Lang weiter. „Solche vernetzten medizinischen Geräte und deren Konnektivität verringern die Sterblichkeit.“ Aber wie sieht es mit der Zuverlässigkeit der IoT-Lösung, die übertragene Datenmenge und die Reichweite aus? Ein Gerät wie der CardioMessenger überträgt nur sehr kleine Datenmengen. Dafür würde auch LTE vollkommen reichen.