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Digitale Kardiologie Herzpumpen aus der Ferne überwachen

Autor / Redakteur: Michael Joner und Andreas Goetzenich* / Julia Engelke

Am Deutschen Herzzentrum München hat die Einführung einer cloudbasierten Monitoring-Plattform von Herzpumpenfunktionen nach kardiovaskulären Eingriffen begonnen. Der Behandlungs- und Heilungsverlauf der Patienten kann so online 24 Stunden am Tag und sieben Tage die Woche mobil beobachtet werden. Im Fokus dabei: die IT-Sicherheit und der Datenschutz.

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Die Impella Connect Plattform ist im Kern ein Online-Gerätemanagementsystem, das es ermöglicht, Daten der Konsole aus der Ferne in Echtzeit und jederzeit über mobile Endgeräte oder Computer einzusehen.
Die Impella Connect Plattform ist im Kern ein Online-Gerätemanagementsystem, das es ermöglicht, Daten der Konsole aus der Ferne in Echtzeit und jederzeit über mobile Endgeräte oder Computer einzusehen.
(Bild: Abiomed)

Die Digitalisierung deutscher Kliniken hat sich durch die Covid-19-Pandemie enorm beschleunigt, intelligente Telemedizin und Fernüberwachung halten nun auch dank technologisch optimierter Schnittstellen und Cloudplattformen, die nunmehr sichere Konnektivität und Datenschutz gewährleisten, in der Kardiologie Einzug. Jüngstes Beispiel dafür ist die gerade erfolgte Einführung einer Fern(funktions)überwachung von Herzpumpen mit dem Ziel patientenorientierter, optimierter Therapieerfolge nach kardiovaskulären Eingriffen am Deutschen Herzzentrum München. Das DHM zählt deutschland- und europaweit zu den großen Zentren für Herzerkrankungen und trägt seit jeher durch praxisnahe eigene Forschung zur Weiterentwicklung von Diagnostik- und Therapiekonzepten bei.

Eine für die Digitalisierung der Kardiologie sicher wegweisende Innovation am DHM ist die Einführung von Impella Connect: Diese cloudbasierte Datenplattform ermöglicht Ärzten und Krankenhauspersonal erstmals die sichere Fernüberwachung von Impella Herzpumpen über die gleichnamige Steuerungskonsole in Echtzeit. Hersteller ist Abiomed, ein deutsch-amerikanisches Medizintechnikunternehmen im Bereich der Kreislaufunterstützung, das am europäischen Hauptstandort in Aachen seit rund 20 Jahren diese Herzpumpen entwickelt und produziert.

Die CE-gekennzeichneten und für die Behandlung von Herzinfarktpatienten mit kardiogenem Schock zugelassenen Impella-Herzpumpen unterstützen Patienten mit Herzinsuffizienz vorübergehend, indem sie die Pumpfunktion des Herzens je nach Pumpentyp teilweise oder ganz übernehmen, den Ventrikel entlasten und so blutkreislaufunterstützend die Hämodynamik des Patienten stabilisieren sowie die Blutversorgung der Endorgane verbessern. Die minimal-invasiv eingesetzte Pumpe wird sowohl in der Notfallmedizin als auch bei komplexen Koronarinterventionen genutzt und über eine periphere Arterie in das Herz eingeführt. Die Gerätetypen Impella 2.5 und Impella CP sind in bestimmten Fällen auch zur Behandlung von Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz zugelassen, die sich elektiven perkutanen Koronarinterventionen, z. B. einer Stentimplantation oder Ballonangioplastie, zum Wiedereröffnen blockierter Koronararterien unterziehen müssen.

Mit bis zu 2.000 Stentimplantationen im Jahr zählt die Klinik für Herz- und Kreislauferkrankungen des DHM in vielen Bereichen zu den größten Deutschlands. Die Klinik am DHM ist eine der bundesweit ersten Einrichtungen, in denen jetzt die Impella Connect Technologie regelmäßig für eine bessere Echtzeitbetreuung ihrer Patienten genutzt werden kann. Das neue Monitoring-System ist in den USA bereits in über 1.100 Krankenhäusern online und wird nun auch nach und nach in Deutschland und Europa ausgerollt.

Intelligente Fernüberwachung für besseres Patientenmanagement

Die Impella Connect Plattform bietet gleich mehrere Vorteile: Direkte, anpassbare Benachrichtigungen über Alarme und Ereignisse während der Behandlung mit den Herzpumpen, eine effiziente Verwaltung der Intensivstation-Ressourcen mit automatischer Benachrichtigung über neue Fälle oder klinische Ereignisse und damit eine verbesserte Reaktionszeit beim Fernzugriff auf Fallinformationen sowie individuelle Warnmeldungen für eine zeitnahe, ortsunabhängige Reaktion. Hinzu kommt ein datengesteuertes Patientenmanagement, da der Zugriff auf vollständige Anamneseprotokolle bei Therapieentscheidungen und der Optimierung von Pflegeprotokollen hilft.

Das System ist im Kern ein Online-Gerätemanagementsystem, das es ermöglicht, Daten der Konsole (auch Automated Impella Controller – AIC, genannt) aus der Ferne in Echtzeit und jederzeit über mobile Endgeräte oder Computer einzusehen. Der Anwender erhält den Überblick des Live-Status und der Daten aller aktiven, eingesetzten Impella Herzpumpen auf einem Dashboard – dank der intuitiv geführten Benutzeroberfläche lässt sich jeder Einzelfall individuell auswählen und ein Live-Videostream der übertragenen Pumpeninformationen starten.

In der aktuellen, ersten Generation wird ausschließlich der aktuelle Bildinhalt der Konsole als VGA (Bildformat) in die Cloud übertragen: In der Cloud liegen dann auch Daten im Bildformat der zurückliegenden Historie vor, so dass gezielt nach Alarmen und den damit einhergehenden Bildsequenzen gesucht werden kann. In der zweiten Softwaregeneration, die seit kurzem in einigen US-Kliniken verfügbar ist, werden zudem Konsolendaten wie Motorstromwerte, Pumpenflüsse, Pumpendrehzahl und Drucksignale übertragen.

Neben der Live-Unterstützung erlaubt das System dem Krankenhauspersonal auch, jederzeit Fälle zu überprüfen und Daten wie etwa Warnungen, Geräteeinstellungen und aufgezeichnete Videos des AIC-Bildschirms zu erfassen. Positiver Nebeneffekt: Der behandelnde Arzt kann Videos abspielen, Screenshots erstellen und so die Fallgeschichte aufzeichnen, um damit Kollegen zur Behandlung von Patienten mit biventrikulären Pumpen fortzubilden. Darüber hinaus bietet das System für das Klinikpersonal die Möglichkeit, die Expertise des Herstellers in einem rund um die Uhr besetzten Clinical Support Center abzufragen oder z. B. eine fachliche Auswertung der Pumpendaten und ein kooperatives Pumpenmanagement in Echtzeit zu erhalten.

Das System wird durch die Smart-Assist-Plattform ergänzt, die der Verbesserung der klinischen Ergebnisse in der Kardiologie dient. Diese vom Hersteller entwickelte Technologie beinhaltet drei Segmente: Die ersten beiden Komponenten verwenden Sensoren am Gerät, die zur Unterstützung bei der Positionierung, Einstellung und Entwöhnung der Pumpe dienen. Impella Connect überträgt diese Informationen rund um die Uhr in die Cloud, so dass Unterstützungs-Ressourcen besser auf die Bedürfnisse der Patienten abgestimmt sind. Diese Sensortechnologie ermöglicht zum Beispiel die Positionskorrektur der Impella Herzpumpe auf der Intensivstation, ohne dass eine aufwändige Bildgebung erforderlich ist.

Digitale Kardiologie: IT-Sicherheit und Datenschutz haben Priorität

Die für die Patientenversorgung kritische Hardware ist vollständig von der Internetverbindung abgekapselt. Mittels eines separaten Hardware-Moduls werden die Monitoringdaten uni-direktional über das Krankenhausnetzwerk und verschlüsselt in die Cloud (Serverstandort in der Europäischen Union) DSVGO-konform gesendet. Die übertragenen Informationen beziehen sich ausschließlich auf die Leistung der Pumpen, es werden also keine einem Patienten direkt zuordenbaren Daten übertragen. Von Beginn an wurden beim Hersteller Konzepte zu „Privacy by Design“ und „Privacy by Default“ entwickelt und umgesetzt.

Die gesendeten Daten sind für den Hersteller als faktisch ohne Personenbezug zu betrachten, da lediglich die Seriennummern von Herzpumpe und Konsole übertragen werden. Eine Zuordnung der Herzpumpe zu einem bestimmten Patienten aufgrund der Pumpenseriennummer kann ausschließlich vom Krankenhauspersonal über die jeweilige Patientenakte erfolgen. Nur über registrierte Benutzerkonten sowie eine autorisierte Anmeldung erhält das Krankenhauspersonal (sowie die Administratoren und befugte Experte des Herstellers) Zugang zu den Monitoringdaten auf der Impella Connect Webseite. Die Benutzer können nur Daten der jeweils eigenen Einrichtung sehen. Getestet und verifiziert wurde das Konzept durch eine externe Cybersicherheits-Prüfstelle.

Die technische Verbindung erfolgt über Ethernet- oder WLAN-Verbindung, so dass jede Verbindungsart zunächst vom Krankenhausnetzwerk zugelassen werden muss. Innerhalb des Krankenhauses kann diese von jedem Ort mit einem stabilen Ethernet- oder WLAN-Signal hergestellt werden.

Die Aufnahme der Impella Connect Technologie in das kardiovaskuläre Angebot der Klinik für Herz- und Kreislauferkrankungen des DHM in Verbindung mit den Impella Herzpumpen zeigt bereits jetzt einen optimierten Behandlungs- und Heilungsverlauf von Patienten – da sich der Therapieverlauf online, 24 Stunden am Tag und sieben Tage die Woche mobil beobachten lässt. Mit Blick auf den Einsatz von Herzpumpen ist dies nicht nur eine sinnvolle Ergänzung des Leistungsspektrums der Klinik, sondern auch der logische nächste Schritt für eine patientenorientierte, gleichwohl effiziente Digitalisierung in der Kardiologie.

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* Die Autoren: Prof. Dr. med. Michael Joner ist Oberarzt und stellvertretender Direktor der Klinik für Herz- und Kreislauferkrankungen, Deutsches Herzzentrum München und Prof. Dr. Dr. med. Andreas Goetzenich, MBA, FAHA, FESC, ist Medical Office EMEA bei Abiomed Europe.

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