Die meisten am Handgelenk getragenen Geräte dienen derzeit jedoch lediglich als Frühwarnsystem und sind nicht von der FDA als Medizinprodukte zugelassen. Daher müssen Kardiologen für ihre Diagnose- und Überwachungsaufgaben weiterhin auf alternative Technologien zurückgreifen.

Hier kommt flexible Elektronik ins Spiel. Für die Herzüberwachung müssen die Geräte in engem Hautkontakt stehen. Geräte mit flexibler und sogar dehnbarer Elektronik sind daher ideal, da sie sich der Haut anpassen, ein flaches Profil ermöglichen und den Patientenkomfort erhöhen. IDTechEx prognostiziert, dass der Markt für flexible Elektronik in der Herzüberwachung, eingesetzt in elektronischen Hautpflastern und E-Textilien, bis 2030 ein Volumen von 2 Milliarden US-Dollar erreichen wird.

IDTechEx berichtet seit einem Jahrzehnt über flexible Elektronik und hat kürzlich den Bericht „Flexible Elektronik im Gesundheitswesen 2020–2030“ veröffentlicht. In diesem Artikel beschreibt IDTechEx, wie elektronische Hautpflaster und elektronische Textilien in der Herzüberwachung eingesetzt werden.

Elektronische Hautpflaster
sind tragbare Geräte, die elektrische Komponenten enthalten, die in der Regel mit einem Klebstoff auf der Haut haften.

Elektronische Hautpflaster bieten in der Herzüberwachung eine interessante Alternative zwischen dem medizinischen Standard, dem 12-Kanal-EKG, und Unterhaltungselektronik wie Smartwatches und Fitness-Trackern. Zwar liefern sie weniger Daten als ein 12-Kanal-EKG, bieten aber nützlichere und genauere Informationen als die optische Technologie von Smartwatches und Fitness-Trackern und ermöglichen im Gegensatz zum Ein-Kanal-EKG neuerer Smartwatch-Modelle eine kontinuierliche Überwachung.

In der Medizin ermöglichen elektronische Hautpflaster eine größere Bewegungsfreiheit des Patienten während einer 12-Kanal-EKG-Untersuchung. Der erste Schritt bei einem 12-Kanal-EKG ist der Holter-Monitor, ein tragbares, kabelgebundenes Gerät, das 24 bis 48 Stunden lang getragen werden soll. Dieses Gerät ist jedoch nach wie vor unhandlich und störend.

Um den Patientenkomfort zu erhöhen, haben Unternehmen Herzüberwachungspflaster in Form eines auf einem flexiblen Trägermaterial integrierten Geräts entwickelt. Durch den Verzicht auf Kabel und die Reduzierung von Größe und Gewicht sind diese elektronischen Hautpflaster angenehmer zu tragen und können über längere Überwachungszeiträume von bis zu 30 Tagen eingesetzt werden. Diese lange Nutzungsdauer ist entscheidend für die Erkennung von Ereignissen bei Patienten, die diese nicht täglich erleben. Der nächste Schritt für diese Geräte ist die Integration gedruckter Elektronik, um integrierte Elektroden und Geräte mit noch individuelleren Designs für einen noch höheren Patientenkomfort herzustellen.

Die Abbildung zeigt die Herzüberwachungsgeräte (von links nach rechts): 12-Kanal-EKG, Holter-Monitor, Pflaster mit Druckknöpfen und Pflaster mit integrierter Elektronik. // Quelle: IDTechEx-Forschungsbericht.

Elektronische Herzüberwachungspflaster schließen im Allgemeinen die Lücke zwischen patientennaher Herzüberwachung (genau, sicher, nicht mobil, teuer), implantierbaren Herzmonitoren (genau, weniger sicher, mobil, teuer) und anderen tragbaren Fitnessgeräten (geringe Genauigkeit/keine medizinische Zulassung, sicher, mobil, kostengünstig). Der Einsatz von Herzüberwachungspflastern beschränkt sich jedoch nicht auf die Ereignisüberwachung oder mobile Herztelemetrie. Neben der Herzüberwachung verfügen auch elektronische Hautpflaster zur Überwachung anderer Erkrankungen (z. B. Atemwegserkrankungen) oder zur allgemeinen Patientenüberwachung (stationär, nach der Entlassung usw.) über Herzüberwachungsfunktionen.

Elektronische
Textilien, kurz E-Textilien, sind Produkte, die elektronische Bauteile und Textilien in einem einzigen Gerät vereinen. Die Idee besteht darin, die Funktionalität elektronischer Komponenten mit dem Komfort, der Ästhetik und der weiten Verbreitung von Textilprodukten zu kombinieren.

Intelligente Sportbekleidung stand lange im Mittelpunkt der E-Textilindustrie; zahlreiche Unternehmen unternahmen Versuche, Produkte für den Massenmarkt zu entwickeln. Obwohl E-Textil-Unternehmen unterschiedliche Strategien und Technologien wählen, weisen die Endprodukte alle sehr ähnliche Funktionen auf, wie z. B. Aktivitäts-, Herzfrequenz- und Atemfrequenzmessung. Zwar besteht weiterhin vereinzelt Interesse von großen Bekleidungsherstellern an Sportanwendungen, doch viele Akteure im E-Textilsektor haben sich mittlerweile auf Anwendungen im Gesundheitswesen verlagert.

Es gibt große Überschneidungen zwischen Sport und Medizin, da beide dieselben Vitalfunktionen erfassen und dieselbe Form (Kleidung) nutzen. Intelligente Kleidung kann 12- oder sogar 15-Kanal-EKG-Messungen ermöglichen – deutlich mehr als die 2 oder 3 Kanäle, die elektronische Hautpflaster bieten. Zudem ist intelligente Kleidung wesentlich komfortabler als elektronische Hautpflaster, die häufig Hautirritationen und andere Beschwerden verursachen. Trotz der höheren regulatorischen Hürden im Gesundheitswesen im Vergleich zum Sport sehen Unternehmen langfristige Vorteile in der Nutzung von E-Textilien. Intelligente Kleidung, die so bequem ist wie Alltagskleidung und gleichzeitig medizinische Daten liefert, wird der Schlüssel zur automatischen und kontinuierlichen Überwachung von Patienten im Alltag sein.

E-Textilien beschränken sich nicht nur auf Kleidung; sie können auch in Textilien wie Bettwäsche, Decken und sogar Möbel integriert werden. Für Anbieter von E-Textilien ist es heute jedoch entscheidend, ihre Produkte von Aufsichtsbehörden wie der FDA zertifizieren zu lassen und Rückerstattungen anzubieten.

Was kommt als Nächstes?

Die COVID-19-Pandemie hat Ärzte weltweit gezwungen, mit Medizintechnologien zu experimentieren, um ihre Patienten weiterhin aus der Ferne behandeln und überwachen zu können. Viele Ärzte werden zwar letztendlich wieder in die Präsenzpraxis zurückkehren, einige werden jedoch weiterhin Telemedizin und Fernüberwachungstechnologien nutzen. Technologien wie elektronische Hautpflaster und E-Textilien bieten dem Gesundheitssystem großes Potenzial; die Fernüberwachung von Patienten führt nachweislich zu besseren Behandlungsergebnissen, höherer Versorgungsqualität und größerer Patientenzufriedenheit. Gesundheitssysteme können durch ein verbessertes Patientenmanagement Kosten senken und dadurch teure Krankenhaus- und Notaufnahmen vermeiden. Obwohl die Kostenerstattung für Fernüberwachungstechnologien positive Entwicklungen zeigt, bleibt sie eine erhebliche Hürde für Unternehmen, die in diesen Bereich einsteigen.