Besser als der Arzt? So zuverlässig diagnostizieren Algorithmen Arrhythmien

Die computerbasierte EKG-Diagnostik mithilfe von sogenannten Smart Wearables ist inzwischen im Alltag angekommen. Doch was kann diese Technik leisten und was nicht? Und was sagen eigentlich die gesetzlichen Krankenkassen dazu?

Am prominentesten ist wohl die Apple Watch, aber auch die Samsung Galaxy Watch und andere Smart Wearables bieten neben diversen anderen Funktionen auch die Möglichkeit, ein 1-Kanal-Elektrokardiogramm (EKG) aufzuzeichnen.

Wie funktionieren Wearables zur Arrhythmiediagnostik?

Apple Watches der älteren Generationen (Series 1, 2 und 3) waren vor allem in der Lage, die Pulsfrequenz des Trägers über einen Photoplethysmographen (PPG) aufzuzeichnen und zu bewerten. Der Träger wird dabei über eine potenzielle Arrhythmie informiert, sobald in einem Zeitraum von 48 Stunden die Pulsfrequenz in 5 von 6 aufeinanderfolgenden Tachogrammen als irregulär klassifiziert worden ist.¹

Die neueren Apple Watches (Series 4, 5 und 6) können zusätzlich zur Pulsfrequenzmessung in Kombination mit einer speziellen App ein EKG aufzeichnen, das der Ableitung I eines herkömmlichen EKGs ähnelt.¹ Für die Messung muss der Benutzer zunächst die EKG-App auf der Apple Watch öffnen. Danach muss er mit einem Finger der Hand, an der er die Apple Watch nicht trägt, 30 Sekunden lang einen Sensor der Uhr berühren.¹ Die Impulse, die die Herzaktion steuern, können durch die EKG-App gemessen werden, da sich von der Fingerspitze und einer Titaniumelektrode im Sensor bis zur speziell beschichteten Rückseite der Apple Watch am Handgelenk ein geschlossener Stromkreis bildet. Das resultierende EKG kann dann als PDF-Datei gespeichert und somit auch mit dem Arzt besprochen werden. Der Algorithmus gibt folgende Einordnung aus:¹

• Sinusrhythmus (SR)
• Vorhofflimmern (VHF)
• niedrige oder hohe Herzfrequenz
• uneindeutige/schlechte Aufzeichnung

Sind die Apps so gut wie ein Kardiologe?

PPG-basierte Überwachung spürt die meisten VHF-Fälle richtig auf:

In einer Substudie der Apple Heart Study wurde untersucht, wie genau die Apple Watch ein VHF erkennen kann. Die Teilnehmer, die von der Watch über einen unregelmäßigen Herzrhythmus benachrichtigt wurden, erhielten dann noch zusätzlich ein EKG-Pflaster (ePatch), um die App-Meldung zu überprüfen. Mit folgenden Ergebnissen:¹

• Von den 226 Teilnehmern der Substudie, die eine erste Arrhythmie-Mitteilung erhielten und für etwa eine Woche ein ePatch trugen, wurde bei 41,6 % (94 Teilnehmern) durch das ePatch VHF erkannt.
• Als gleichzeitig Apple Watch und ePatch getragen wurden, erhielten 57 der 226 Teilnehmer eine VHF-Mitteilung über die Smart-Watch.
• Von diesen 57 Teilnehmern zeigten 78,9 % (45 Teilnehmer) übereinstimmendes VHF bei den ePatch Daten und 98,2 % (56 Teilnehmer) zeigten VHF oder andere klinisch relevante Arrhythmien.

Somit sind die App-Mitteilungen zwar in den meisten Fällen korrekt, sie zeigen aber in manchen Fällen auch andere Arhythmien fälschlicherweise als VHF an.¹ Einer entsprechenden Benachrichtigung der App sollte daher möglichst eine genauere Untersuchung beim Arzt zur weiteren Abklärung folgen.²

EKG-Algorithmus erkennt VHF mit hoher Sensitivität und Spezifität:

Der proprietäre Algorithmus, der zur Klassifizierung der Apple-Watch-EKGs entwickelt wurde, zeigte in einer klinischen Validierungsstudie mit 602 Teilnehmern hinsichtlich der Erkennung von VHF eine Sensitivität von > 98 % und eine Spezifität von > 99 % beim Vergleich mit EKGs, die mit einem Referenzgerät aufgezeichnet und durch unabhängige klinische Fachleute interpretiert wurden.¹ Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Geräte (im Rahmen ihrer Möglichkeiten) qualifizierte Aussagen treffen.

Erstattungsfähigkeit durch gesetzliche Krankenkassen?

Smart Wearables können diesen Studien zufolge dazu beitragen, Herzrhythmusstörungen zu erkennen, und so eine frühe VHF-Diagnose herbeiführen. Dies kann ein Vorteil sein, da Arrhythmien zum Teil schwierig zu detektieren sind. Einschränkend muss erwähnt werden, dass es sich bei allen Geräten nur um die Ableitung eines Kanals handelt und damit weder Herzinfarkte noch Schlaganfälle erkannt werden können.²

Viele gesetzliche Krankenkassen bezuschussen die Anschaffung von Fitnesstrackern und Smartwatches. Allerdings wird der Zuschuss meist nur im Rahmen eines Bonusprogramms gewährt.^{3, 4}

Quellen:

1. Apple Inc. Verwendung der Apple Watch zur Arrhythmieerkennung. (Dezember 2020); unter https://www.apple.com/de/healthcare/docs/site/Apple_Watch_Arrhythmia_Detection.pdf (abgerufen am 30.06.2021).
2. Smetak N. Herzdiagnose via Smartwatch: Kostenerstattung bisher nicht sinnvoll; Der Tagesspiegel (17. Januar 2020); unter: https://background.tagesspiegel.de/gesundheit/herzdiagnose-via-smartwatch-kostenerstattung-bisher-nicht-sinnvoll (abgerufen am 30.06.2021).
3. Mansholt M. Bewegung als Vorsorge: Diese Krankenkassen zahlen Ihnen Fitness-Tracker. www.stern.de (Januar 2019); unter: https://www.stern.de/digital/online/apple-watch—co—diese-krankenkassen-zahlen-fuer-fitness-tracker-8546308.html (abgerufen am 30.06.2021).
4. Zuschuss zu Apple-Watch oder Fitness-Tracker. Krankenkassen.de (2021); unter: https://www.krankenkassen.de/gesetzliche-krankenkassen/leistungen-gesetzliche-krankenkassen/apps/apple-watch/ (abgerufen am 30.06.2021).

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