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24h-EKG war gestern – App des Fraunhofer IGD erkennt früher Herzerkrankungen

Nicht mehr durchs Raster fallen

Einem 24-Stunden-EKG als Standardmethode zur Diagnose von Herzerkrankungen kann eine Menge entgehen – nämlich alle Unregelmäßigkeiten, die seltener auftreten. Das zieht für Betroffene häufig eine langwierige Odyssee bis zur finalen Diagnose und Behandlung nach sich. Dieser diagnostischen Lücke widmet sich ein Forscher-Team des Fraunhofer IGD aus Rostock. Die Gesundheits-App Guardio® ermöglicht unkompliziert das Erstellen von Mehrkanal-EKGs ohne Elektroden und kann dazu beitragen, Herzerkrankungen deutlich früher zu erkennen als herkömmliche Methoden.

Herzerkrankungen sind laut Robert-Koch-Institut eine der häufigsten Todesursachen in Deutschland. Umso gravierender der Status-quo der Diagnostik: bis zu einer finalen Diagnose in Sachen Herzgesundheit können bis zu zehn Jahre vergehen. Woran das liegt, weiß Fraunhofer-Forscher Dr. Marian Haescher: “Wer mit Herzbeschwerden zu seiner Ärztin oder seinem Arzt geht, wird in aller Regel ein 24-Stunden-EKG verordnet bekommen. Kardiologen haben uns berichtet, dass die Chance, damit z.B. Vorhoffflimmern als eine Ursache von Schlaganfällen zu diagnostizieren, aber gerade einmal bei fünf Prozent liegt!” Das liege daran, dass der gemessene Zeitraum – eben die 24 Stunden – zu kurz seien und die Arhythmien des Herzens deutlich seltener auftreten könnten. Lange Wartezeiten bis zu einem Termin beim Spezialisten tun ihr übriges.

Haescher und seine Kollegen am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Rostock haben eine Künstliche Intelligenz entwickelt, welche Herzbewegungen messen, daraus Informationen zur Herzgesundheit ableiten und unterschiedlich darstellen kann. Wie diese KI mit Daten versorgt wird, ist flexibel. Eine Möglichkeit sind die in jedem Smartphone verbauten Beschleunigungssensoren – die Gesundheits-App Guardio® leitet ihre Nutzer Schritt für Schritt durch eine Eigenmessung der Herzaktivitäten. Diese dauert gerade einmal 30 Sekunden und ist bequem und vor allem ohne das Kleben von Elektroden möglich. Damit ist eine wiederholte Messung über einen längeren Zeitraum oder eine punktgenaue Momentaufnahme möglich z.B. beim Auftreten von Symptomen wie Kurzatmigkeit oder Herzrasen. Damit schafft das Entwickler-Team erstmals eine unkomplizierte Möglichkeit, kurzfristig und verlässlich die eigene Herzgesundheit zu überwachen. Ziel dabei sei allerdings nicht die Möglichkeit zur Heimdiagnose, wie Haescher betont. Deshalb “übersetzt” das Programm die gesammelten Daten in ein Standard-EKG, so dass Kardiologen die Auswertung übernehmen können, denn “die diagnostische Hoheit bleibt immer bei den Medizinern”. Dennoch schließt Guardio@ eine entscheidende Lücke in der Diagnostik, wie auch Prof. Dr. med. Dietmar Bänsch, Ärztlicher Direktor und Chefarzt der Rhythmologie im KMG Klinikum in Güstrow, bestätigt: “Eine jederzeit schnell zugängliche Aufzeichnung von Mehrkanal-EKGs – wie sie Guardio® ermöglicht – wäre der absolute Durchbruch in der Diagnostik von Herzrhythmusstörungen.”

Denkbar ist der Einsatz der Technologie aber auch an Inkubatoren für Neugeborene, denn durch die Datenerfassung per Doppler-Radar erfolgt das Aufzeichnen der Herzbewegungen in diesem Fall kontaktlos. Selbst jede Smartwatch wäre heutzutage durch die standardmäßig verbauten Sensoren in der Lage, ein EKG aufzuzeichnen, gibt Informatiker Haescher zu. Allerdings mit einem entscheidenden Manko: “Smartwatches könnten lediglich ein Einkanal-EKG aufzeichnen, unsere Auswertungen hingegen haben den gleichen Aussagewert wie ein Mehrkanal-EKG und können damit deutlich mehr Herzerkrankungen erkennen.” Das bestätigt auch die Kardiologin Dr. Grit Nonnemann: “Ich halte Guardio für ein sehr gutes Tool, um asymptomatische Patienten herauszufiltern, die so vor Hirninfarkten bewahrt werden können und um bei symptomatischen Patienten Rhythmusstörungen ohne weitere Hilfsmittel zu verifizieren.”

Die Wissenschaftler optimieren die Technologie hinter Guardio® gemeinsam mit Kardiologen und Rhythmologen aus Güstrow – Anfang 2023 gründen sie mit der Idee ihr eigenes Start-up als Spin-off des Fraunhofer IGD. Nach Abschluss der Medizinproduktezertifizierung, so hoffen sie, findet ihre Technologie dann so bald wie möglich als Digitale Gesundheitsanwendung, über Krankenkassen oder als Tool im Privatzahler-Modell ihren Weg zu den Betroffenen.

Weiterführende Informationen:

Mehr über Guardio®: https://guardio.health/

Mehr über die Forschung des Fraunhofer IGD in der Branche Gesundheit und Pflege: https://www.igd.fraunhofer.de/de/branchen/gesundheit.html

Über das Fraunhofer IGD:
Seit 1987 setzt das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD internationale Standards für angewandte Forschung im Visual Computing, der bild- und modellbasierten Informatik. Wir verwandeln Informationen in Bilder und Bilder in Informationen und unterstützen Industrie und Wirtschaft dabei, sich strategisch zu entwickeln. Stichworte sind Mensch-Maschine-Interaktion, Virtual und Augmented Reality, Künstliche Intelligenz, interaktive Simulation, Modellbildung sowie 3D-Druck und 3D-Scanning. Rund 190 Forscherinnen und Forscher generieren an den drei Standorten Darmstadt, Rostock und Kiel neue technologische Anwendungslösungen und Prototypen für die Industrie 4.0, das digitale Gesundheitswesen und die “Smart City”. Internationale Relevanz entfalten unsere Produkte durch die Zusammenarbeit mit dem Schwesterinstitut in Graz und Klagenfurt. Mithilfe unserer Matrixorganisation bedienen wir unsere Kundschaft aus den unterschiedlichsten Branchen mit relevanten technischen und wettbewerbsorientierten Leistungen. Hierfür haben wir branchenerfahrene, crossfunktionale Teams aus Expertinnen und Experten, die auch Planung, Leitung und Evaluation für alle Projektgrößen übernehmen.

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Mehr Omega-3-Fettsäuren im Essen

Weniger Herz-Kreislauf-Erkrankungen?

Wenn die Ernährung reich an fettem Fisch beziehungsweise Omega-3-Fettsäuren ist, verändert sich offenbar die Konzentration bestimmter Transportproteine für Cholesterin und andere Blutfette. Dadurch sinkt das Risiko für Arteriosklerose und Herzerkrankungen, lassen Untersuchungen der spanischen Universität Rovira i Virgili und der Harvard Medical School in Boston, Massachusetts vermuten.

An der Studie nahmen über 26.000 gesunde Frauen im Alter von 48 bis 59 Jahren teil. In Fragebögen machten die Probandinnen Angaben zu ihren Lebens- und Ernährungsgewohnheiten, vor allem dem Verzehr von Fisch und Nahrungsergänzungspräparaten mit Omega-3-Fettsäuren. Im Fokus standen die Omega-3-Fettsäuren alpha-Linolensäure (ALA), Docosahexaensäure (DHA) und Eicosapentaensäure (EPA). Die Wissenschaftler nahmen Blutproben und bestimmten mit Hilfe der Kernspinresonanz-Spektroskopie die Anzahl und Größe der verschiedenen Subklassen der Lipoproteine. Lipoproteine sind Fett-Eiweiß-Verbindungen, die Fette wie Cholesterin und Triglyzeride durch den Blutkreislauf transportieren.

Omega-3-Fettsäuren sind vor allem in Kaltwasserfischen wie Lachs, Makrele und Hering, aber auch in bestimmten pflanzlichen Ölen wie Rapsöl und Walnussöl enthalten. Frühere Studien hatten bereits bestätigt, dass eine hohe Aufnahme mit einem niedrigen Triglyzeridspiegel verbunden ist. Allerdings soll auch das LDL-Cholesterin ansteigen. LDL bedeutet „Low Density Lipoprotein“ und hat im Vergleich zum HDL (High Density Lipoprotein) eine niedrigere physikalische Dichte. Das LDL-Cholesterin gilt als das „böse Cholesterin“, da es in hohen Konzentrationen eine Arteriosklerose begünstigen kann. Arteriosklerose beginnt mit unbemerkten Veränderungen der Blutgefäße. An winzigen Rissen und Verletzungen der Gefäß-Innenwände können sich Fett und Cholesterin ablagern. Weiße Blutkörperchen fressen die Ablagerungen und sind dadurch prall gefüllt. Wenn andere Blutbestandteile an ihnen hängen bleiben, bilden sich Plaques. Durch diesen Prozess verhärten sich die Arterien und verlieren ihre Elastizität.

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Ein hoher Fischverzehr und eine hohe Aufnahme von Omega-3-Fettsäuren standen mit einem Profil an Lipoproteinen in Zusammenhang, das größtenteils das Risiko für Arteriosklerose und Herzerkrankungen senken kann. Es kam nur zu einem Anstieg des Cholesterins, das durch die großen LDL-Partikel transportiert wird und nicht mit einem erhöhten Erkrankungsrisiko verbunden ist. Die Zahl der Transportproteine für Triglyzeride nahm ab. Dadurch sank der Triglyzeridspiegel, was Arteriosklerose vorbeugt. Vermutlich reduzieren Omega-3-Fettsäuren die Produktion von Lipoproteinen, indem sie unter anderem die Bildung von Fettsäuren in der Leber hemmen, schreiben die Wissenschaftler im „Journal of the American Heart Association“.

Weitere Studien sollen folgen, um die Ergebnisse zu bestätigen. Noch sei nicht geklärt, ob der Verzehr von Fisch auch mit einer geringeren Sterblichkeit durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden ist. Selbst wenn das Erkrankungsrisiko in Bezug auf die Fette geringer ist, müssen im Gegenzug Faktoren wie die Schwermetallbelastung von Fischen und deren Einfluss auf die Gesundheit einbezogen werden.

Heike Kreutz, www.bzfe.de

Weitere Informationen:

https://doi.org/10.1161/JAHA.119.014963

https://www.bzfe.de/inhalt/fisch

https://www.bzfe.de/inhalt/erhoehte-blutfettwerte-ein-risiko-fuer-herz-und-kreislauf

Broschüre „Fisch und Fischerzeugnisse“
Bestell-Nr. 1001, Preis: 2,50 Euro

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Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)
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Redaktion:
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Renate Kessen, BLE

Bewegung statt Essverbote

WHO fordert aktiven Lebensstil

Gesundheit_Nachrichten,_PressemeldungenDie Weltgesundheitsorganisation (WHO) warnt vor zunehmendem Bewegungsmangel als Gesundheitsrisiko. Nach einer aktuellen Studie bewegen sich weltweit 25 Prozent der Erwachsenen zu wenig. In Deutschland liegt die Quote sogar über 40 Prozent. Je reicher ein Land ist, desto inaktiver sind seine Menschen.

Ursachen sind die intensive Nutzung von Computern und Technologien, das Auto als ständiges Fortbewegungsmittel und die sitzende Tätigkeit am Arbeitsplatz. Regina Guthold von der WHO: “Bewegung senkt das Risiko von Herzerkrankungen, Infarkt, Brust- und Darmkrebs, Diabetes und Bluthochdruck.”

Nicht der Zucker im Müsli am Morgen ist das Problem, sondern die körperliche Inaktivität während des restlichen Tages. In seinem Buch “Schluss mit Essverboten!: Warum Sie sich Ihre Ernährung nicht länger von Pharmalobby & Co diktieren lassen sollten” (Plassen-Verlag), fordert der Ernährungs-Publizist Detlef Brendel eine Lebensstil-Diskussion. Ernährungsdiktate, Strafsteuern und Werbeverbote sind keine Lösungen. Wenn Erwachsene wie auch die Kinder ruhig sitzenbleiben, statt durch körperliche Aktivität Kalorien zu verbrauchen und den Körper in Schwung zu bringen, werden die Menschen weder schlanker noch gesünder. Brendel warnt vor den Organisationen, die den durch zahlreiche Studien belegten Bewegungsmangel beharrlich bestreiten. Diese wollen mit ihren einfach strukturierten Angriffen auf einzelne Nahrungsmittel-Bausteine öffentlich Aufmerksamkeit und damit eigenen wirtschaftlichen Erfolg erreichen. Entweder geht es um Spendengelder oder um den Verkauf von kostspieligen Ersatz-Produkten. Den Menschen eine genussvolle Ernährung schlecht zu reden, kann die Komplexität des modernen Lebensstils nicht lösen. Eine richtige Balance zwischen Genuss und Vitalität ist dagegen die beste Grundlage für ein gesundes Leben. Rad statt Auto, Fußballspiel statt Bildschirm, aufstehen und laufen helfen dabei.

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Viel Trinken kann Leben retten

Wasser halbiert Risiko für tödliche Herzerkrankungen

Gesundheit_Nachrichten,_PressemeldungenErgebnisse der Adventist Health Study mit über 20.000 Teilnehmern zeigen, dass reichliches Trinken Leben retten kann: Männer, die fünf oder mehr Gläser (à 240 ml) Wasser am Tag tranken, hatten ein um 54 % reduziertes Risiko, eine tödlich verlaufende koronare Herzkrankheit zu entwickeln im Vergleich zu Männern, die lediglich zwei oder weniger Gläser Wasser am Tag tranken. Bei Frauen reduzierte eine hohe Wasserzufuhr das Risiko um 41 % (Chan et al., 2002).

Die Studienleiter stellen fest, dass die Viskosität des Blutes, der Hämatokrit und der Fibrinogenwert durch Dehydrierung (Wassermangel) erhöht werden können und unabhängige Risikofaktoren für koronare Herzerkrankungen sind (Chan et al., 2002). Daher ist die lebensrettende Wirkung von Wasser nicht erstaunlich.

Andere Getränke hatten allerdings den gegenteiligen Effekt! Das Risiko wurde durch eine hohe Zufuhr (größer/gleich 5 Gläser vs. kleiner/gleich 2 Gläser pro Tag) anderer Flüssigkeiten erhöht: bei Männern um 46 %, bei Frauen sogar um 147 %. Diese “anderen Getränke” setzten sich bei den Studienteilnehmern durchschnittlich folgendermaßen zusammen: Milch (44 %), Kaffee (18 %), Saft und Fruchtsaftgetränke (18 %), Tee und andere Heißgetränke (13 %), Softdrinks (5 %), heiße Schokolade (3 %), alkoholische Getränke (2 %) (Chan et al., 2002). Milch ist reich an gesättigten Fettsäuren und führt zu einer hohen Insulinausschüttung, die auf Dauer zu Stoffwechselstörungen führen kann.

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Das Risiko für Schlaganfall und Herzinfarkt ist am Morgen bis zu viermal so hoch
Die gefährlichste Zeit für Herzinfarkt, Schlaganfall und andere Herz-Kreislauf-Notfälle ist am Morgen kurz vor und nach dem Aufstehen. In den ersten drei Stunden nach dem Aufstehen ist das Risiko für einen Herzinfarkt durchschnittlich verdoppelt, in der ersten Stunde im Vergleich zur Nacht sogar vervierfacht (Ridker et al., 1990; Muller 1989; Willich et al., 1989).
Daran sind viele Mechanismen beteiligt, insbesondere der morgendliche Blutdruck-Anstieg, bestimmte Hormone (Adrenalin, Cortisol) und eine erhöhte Blutgerinnung. Die offensichtlichste Ursache wird meist vergessen, ist aber einfach zu beheben: In der Nacht verliert unser Körper durch Atmung und Schwitzen einen halben Liter Wasser und mehr. Dies führt zu einer Verdickung des Blutes und zu verringertem Blutfluss. Damit die Blutversorgung aufrechterhalten bleibt, müssen Blutdruck und Herzschlag erhöht werden.
Durch Blutverdünner wie Aspirin kann dieser Effekt zum Teil verhindert werden (Ridker et al., 1990). Noch besser ist allerdings der Effekt von ausreichendem Wassertrinken, wie die Adventist Health Study – und der gesunde Menschenverstand – zeigen. Dies trifft besonders bei älteren Menschen zu, die abends bewusst wenig trinken, um nächtliche Toilettengänge zu vermeiden. Doch gerade in der Nacht ist die ausreichende Versorgung mit Wasser zum Ausgleich des starken Wasserverlusts wichtig.

Füllen Sie morgens gleich nach dem Aufstehen Ihren Wasserstand auf!
Trinken Sie möglichst gleich morgens direkt nach dem Aufstehen einen halben Liter (warmes) Wasser, um den Flüssigkeitsverlust in der Nacht auszugleichen. Trinken Sie ruhig auch während der Nacht ein Glas Wasser, falls Sie ohnehin wach sind.

Eineinhalb bis zwei weitere Liter trinken Sie am besten gut über den Tag verteilt, damit der Körper dauerhaft mit ausreichend Flüssigkeit versorgt ist. Wer zu viel auf einmal trinkt, hat übrigens nichts davon: Da der Körper große Mengen Flüssigkeit auf einmal nicht verarbeiten kann, scheidet er den Rest einfach wieder aus.

Bei ausgeprägter Herzinsuffizienz hat das Herz nicht genug Kraft, eine zu große Blutmenge durch den Körper zu transportieren. Daher sollten Herzkranke besonders darauf achten, die Flüssigkeit über den Tag verteilt zu trinken. So kommt es nicht zu einer akuten Überlastung mit Wasser.

Wasserbedarf: 2,6 Liter pro Tag

Während es für die einen nicht genug sein kann, halten die anderen einen Liter Trinken am Tag für ausreichend und warnen vor zu viel des Guten. Doch der Wasserbedarf kann stark variieren und die nötige Trinkmenge hängt auch davon ab, was wir essen und wie viel wir schwitzen.
Der tägliche Wasserbedarf liegt laut der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) bei durchschnittlich etwa 2,6 Litern. Davon werden ca. 800-900 ml aus festen Lebensmitteln (besonders aus Gemüse und Obst) aufgenommen. Zusätzlich produziert der Stoffwechsel selbst ca. 300 ml Wasser. Der Rest muss über Getränke aufgenommen werden. Dementsprechend empfiehlt die DGE eine tägliche Wasserzufuhr über Getränke von ca. 1,5 Litern (DGE, 2018).
Der Wasserbedarf ist allerdings auch abhängig vom Alter und der Körpergröße, so dass 1,5 Liter nicht immer ausreichend sind. Für die optimale Leistungsfähigkeit von Körper und Geist werden etwa 2 Liter Wasser benötigt, so ein Gutachten der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA, 2016). Auch bei höheren Temperaturen und/oder vermehrter körperlicher Aktivität kann deutlich mehr Wasser nötig sein.

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Ist zu viel Trinken gefährlich?

Nicht selten wird betont, dass zu viel Trinken gefährlich sei und den Natriumspiegel im Blut zu stark senken könne (Hyponatriämie). Hierfür sind aber sehr große Mengen Flüssigkeit in wenigen Stunden nötig. Ansonsten scheidet ein gesunder Mensch (ohne Nieren-, Herz- oder Lebererkrankung) überschüssige Flüssigkeit einfach wieder aus. Das Risiko eines Wassermangels ist deutlich höher als das einer Überversorgung.
Die Hyponatriämie entsteht in der Regel nicht allein durch zu viel trinken. Problematisch ist vor allem die Kombination mit Entwässerungsmedikamenten (Diuretika), die nicht nur zum Verlust von Wasser, sondern auch zu einer vermehrten Ausscheidung von Mineralstoffen einschließlich Natrium führen. Auch bei extremen Sportarten, wo sehr große Mengen salzhaltiger Schweiß ausgeschieden werden, kann eine Hyponatriämie auftreten.
Für die meisten Menschen trifft dagegen zu: je weniger Natrium, desto besser. Denn zu viel Salz (Natriumchlorid) ist eine wesentliche Ursache für einen erhöhten Blutdruck. Dieser verursacht Herz-Kreislauf-Erkrankungen und ist inzwischen der Hauptrisikofaktor für eine schwere Behinderung und einen verfrühten Tod. Daher sollte man auf eine reichliche Zufuhr von Kalium und eine geringe Zufuhr von Natrium achten, denn beides unterstützt die Aufrechterhaltung eines normalen Blutdrucks.

Die Literatur zum Artikel können Sie anfordern unter: info@drjacobsinstitut.de

Das Dr. Jacobs Institut für komplementärmedizinische Forschung ( http://www.drjacobsinstitut.de) hat sich zum Ziel gesetzt, ganzheitliche Zusammenhänge in der Ernährungs- und Naturheilkunde wissenschaftlich aufzuklären.

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Dr. Jacobs Institut
Dr. rer. nat. Susanne Cichon
Egstedterstraße 46
55262 Heidesheim

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Körperliche Aktivität und Herzerkrankungen: Jeder Schritt zählt

Dass körperliche Aktivität das Risiko für das Auftreten von Herzerkrankungen und die Sterblichkeit vermindern kann, ist schon lange bekannt. „Die genauen Ursachen hierfür aber noch nicht“, macht Professor Dietrich Rothenbacher deutlich, Direktor des Instituts für Epidemiologie und Medizinische Biometrie der Universität Ulm.

Jetzt belegt die Studie einer Ulmer Forschergruppe um Rothenbacher, seinen Institutskollegen Professor Richard Peter sowie Professor Thorsten Nikolaus (Agaplesion Bethesda Klinik Ulm) und dem Kardiologen Professor Wolfgang Koenig (Universitätsklinik Ulm) eindrucksvoll: Es gibt zumindest einen direkten Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität und Herz- und Nierenfunktion.

Mehr Infos dazu unter http://idw-online.de/de/news519818

Quellen: Universität Ulm, Informationsdienst Wissenschaft (idw)

Entzündliche Herzerkrankungen: Neuer Signalweg als Auslöser identifiziert

Kürzlich wurde bekannt: Eine Herzmuskelentzündung (Myokarditis) war wohl ursächlich für den plötzlichen Tod des italienischen Fußballspielers Piermario Morosini im Frühjahr. Oft werden solche Herzmuskelentzündungen und etwa die schwerwiegendere inflammatorische Kardiomyopathie von Viren wie dem Coxsackie-Erreger oder durch eine verschleppte Grippe ausgelöst. Diese verschiedenen Ursachen haben eine Gemeinsamkeit: Stets ist der molekulare Signalweg IKK/NF-kappaB (IKK/NF-κB) im Herzen aktiviert.

Mehr Infos dazu unter http://www.idw-online.de/de/news486901

Quellen: Universität Ulm, Informationsdienst Wissenschaft (idw)