Einfach und komfortabel

Das EKG in der Kleidung

Mit einem neuen System kann die Herzaktivität über mehrere Wochen gemessen werden. Ein Stuhl mit integrierten Elektroden wird derzeit erforscht.

Ein Langzeit-EKG ist für Patienten nicht immer angenehm zu tragen. Die Elektroden beeinträchtigen den Schlaf und irritieren die Haut. Zudem sind die meisten kommerziellen EKG-System für den häuslichen Gebrauch durch Laien nicht geeignet, da sie oft kompliziert sind. Außerdem muss die Haut durch medizinisches Personal auf die Elektroden vorbereitet werden.

Das soll sich in Zukunft mit einem neuen, in die Kleidung integrierten Langzeit-EKG-Monitoring ändern. „Die einzig praktikable Lösung sind Trocken-Elektroden, die ohne Elektroden-Gel auskommen und somit nicht auf die Haut geklebt werden. Sie liegen auf der Haut an und werden durch das textile System gehalten", erläutert Malte Kirst vom FZI Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe, der das kleidungsintegrierte EKG-System gemeinsam mit dem Institut für Technik der Informationsverarbeitung am Karlsruher Institut für Technologie mitentwickelt hat.

Die Anwendung des Systems kann in den normalen Tagesablauf integriert werden. So sind beispielsweise beim Anlegen der Kleidung die Elektroden sofort richtig positioniert und die Elektrodenkabel im Kleidungsstück integriert. Da sie, wie das Textil selbst, leicht elastisch sind, wird der Tragekomfort für den Patienten deutlich erhöht. An der Seite sitzt die Rekorder- und Telemetrieeinheit, in der u.a. der EKG-Verstärker versteckt ist. Das System kann mehrere Tage ohne Nachladen getragen werden. Zum Aufladen des integrierten Akkus oder zum Waschen kann die Hardware einfach vom Tragesystem abgetrennt werden.

Mit den textilintegrierten Elektroden und dem dazugehörenden Tragesystem ist es möglich, eine dauerhafte Überwachung mit einfacher Handhabbarkeit zu kombinieren - beispielsweise bei der Betreuung von Risikopatienten und Menschen mit seltenen Herzrhythmusstörungen, die in einem normalen Langzeit-EKG nicht erfasst werden können. Von dem System profitieren auch Patienten, die während eines Aufenthalts im Krankenhaus medikamentös eingestellt werden. Sie können früher aus der Klinik entlassen werden, da der Therapieverlauf über dieses telemedizinische Gerät von zu Hause aus überwacht werden kann.

Das System kann sogar über mehrere Wochen bis hin zu einigen Monaten getragen werden, ohne dass die aufgenommenen Daten negativ beeinflusst werden.

„Sollte gefährliche Arrhythmie auftreten, zeichnet das Gerät es auf und sendet die Daten per Funk beispielsweise an ein Smartphone. Das soll künftig die Informationen weiter an ein Servicecenter schicken, wo Experten die Daten auswerten und über weitere Handlungen entscheiden", berichtet Malte Kirst. Während der Messung wird dabei nicht nur ein EKG angefertigt, sondern auch die Aktivität des Patienten mithilfe von Beschleunigungssensoren erfasst. Kirst: „So wird verhindert, dass das Gerät Alarm schlägt, wenn das Herz zum Beispiel beim Treppensteigen belastet wird."

Allerdings ist das Gerät noch nicht zugelassen und wird derzeit in Versuchsstudien getestet. Nach der dreijährigen Entwicklungsphase soll das kleidungsintegrierte Langzeit-EKG auf den Markt kommen.

Eine noch einfachere Möglichkeit, EKG-Daten zu erfassen, ist die Messung ohne Hautkontakt in Form eines speziellen EKG-Stuhls. Auch an dieser Technologie arbeiten die Ingenieure des Forschungszentrums Informatik. Die berührungslosen, kapazitiven Elektroden sind mit Sensortechnologie ausgestattet und erlauben es sogar, die Herzaktivität durch die Kleidung hindurch zu messen. Das bietet auch im häuslichen Umfeld ganz neue Anwendungsmöglichkeiten: „Kapazitive Elektroden lassen sich in Alltagsgegenstände integrieren und können kabellos ein EKG ableiten, ohne den Patienten einzuschränken", sagt Diplom-Ingenieur Stephan Heuer vom FZI.

Für Patienten, die häufiger zum EKG müssen, würden der lästige Gang zum Arzt und die Verkabelung künftig wegfallen. Im Stuhl selbst befinden sich die aus leitfähigem Textil bestehenden Elektroden in der Stuhllehne, die Sensoren funktionieren dabei wie kleine Antennen. „Sie zeichnen das elektrische Feld der Herzaktivität auf, sobald sich der Patient anlehnt - ohne ihn dabei einzuschränken", erläutert Stephan Heuer.

Obwohl der medizinische Stuhl noch Bestandteil eines Forschungsprojekts ist, gibt es bereits viele Ideen für seinen Einsatz - und der geht weit über die Arztpraxis hinaus. Heuer: „Automobilhersteller haben schon Interesse gezeigt. So könnte man über den Autositz etwas über den Zustand des Autofahrers erfahren." Diese Daten könnten später für Fahrerassistenzsysteme genutzt werden, um beispielsweise Schläfrigkeit oder Stress, aber auch Notfälle, zu erkennen.

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