Ein digitaler Biomarker zeigt, wem ein implantierter Schrittmacher nutzt

Wer profitiert von einem implantierbaren Defibrillator und wer nicht? Diese Frage können Wissenschaftler nun mithilfe eines neuen digitalen Biomarkers beantworten. 

Patientin bei Ärztin © iStock
(Berlin – 25.09.2019) Wer von einem implantierbaren Defibrillator tatsächlich profitiert, kann erstmals mithilfe eines digitalen Biomarkers herausgefunden werden. Das haben Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) an den Standorten München und Göttingen mit einer großen europäischen Studie gezeigt.

Wann ein Defibrillator eingesetzt wird

Der plötzliche Herztod kommt schnell und unerwartet. Meistens wird er durch bösartige Herzrhythmusstörungen ausgelöst, die unvermittelt entstehen und innerhalb von Minuten zu irreversiblen Hirnschäden führen. Das Risiko für solche Herzrhythmusstörungen steigt, wenn die Pumpleistung des Herzens erheblich eingeschränkt ist. Ärzte setzen diesen Patienten deshalb prophylaktisch einen sogenannten Defibrillator (implantable cardioverter defibrillator, ICD) ein. Das Gerät ähnelt einem Schrittmacher und überwacht den Herzrhythmus. Kommt es zu gefährlichen Rhythmusstörungen, zum Beispiel einem lebensbedrohlichen Kammerflimmern, gibt es einen elektrischen Schock ab. Der Stromstoß bringt das Herz wieder in den richtigen Takt und verhindert so den plötzlichen Herztod.

Defibrillatoren sind häufig unnötig

Tatsächlich ist der Defibrillator aber oft unnötig, denn bei den meisten Herzschwäche-Patienten treten keine lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen auf. Das liegt daran, dass Ärzte die Erkrankung immer besser behandeln können. Der implantierbare Schrittmacher hat zudem erhebliche Nebenwirkungen, es kann zum Beispiel zu Infektionen oder falschen Schockabgaben kommen. Etwa jeder vierte Patient erleidet schwerwiegende Komplikationen. In der EU verursacht die prophylaktische ICD-Therapie jährlich Kosten von rund zwei Milliarden Euro. Bislang war es jedoch nicht möglich vorherzusagen, welche Patienten tatsächlich von der Implantation eines ICD profitieren.

Digitaler Biomarker macht Effekte der Stressnerven auf den Herzmuskel sichtbar

Deutsche Wissenschaftler haben nun mit einer großen europäischen Studie gezeigt, dass ein digitaler Biomarker geeignet ist, um herauszufinden, wem die Implantation eines ICD nutzt. „Wir berechnen den digitalen Biomarker anhand von Daten aus dem EKG. Konkret handelt es sich um eine computerbasierte EKG-Methode, die sogenannte Periodic Repolarization Dynamics (PRD). Damit können wir die Effekte des Stressnerven auf den Herzmuskel sichtbar machen, die bei vorgeschädigten Herzen das Risiko für bösartige Herzrhythmusstörungen erhöhen.“, sagt Professor Axel Bauer vom Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München, aktuell an der Medizinischen Universität Innsbruck. In vorangegangenen Studien konnten gezeigt werden, dass eine erhöhte PRD mit einer erhöhten Neigung zu bösartigen Herzrhythmusstörungen und plötzlichem Herztod einhergeht.

Wer profitiert von einem implantierter Defibrillator und wer nicht?

Die aktuelle Studie EU-CERT-ICD belegt nun die Hypothese, dass Periodic Repolarization Dynamics auch geeignet ist, um herauszufiltern, wer von einem implantierbaren Defibrillator profitiert. An dem großen europäischen Projekt mit 1.371 Patienten beteiligten sich 44 Zentren in 15 Ländern. „Maßgeblich für den Erfolg des Projektes war auch die standortübergreifende Kooperation innerhalb des DZHK, die unterschiedliche Expertisen zusammengeführt hat“, sagt Professor Bauer.

Erhöhte PRD: Hier nutzt Defibrillator am stärksten

Direkt zu Beginn erhielten alle Studienteilnehmer ein 24-Stunden-EKG, anhand dessen die Wissenschaftler den PRD-Wert berechneten. Mithilfe statistischer Methoden untersuchten sie, wie sich die ICD-Therapie auf das Überleben der Patienten auswirkte. Es zeigte sich, dass die Implantation eines ICD bei Patienten mit erhöhter PRD die Sterblichkeit am stärksten senkte, bei niedrigerer PRD nutzte die Defibrillator-Implantation den Patienten deutlich weniger.

„Mit unserem Verfahren gelingt es erstmals vorherzusagen, welchen therapeutischen Effekt eine prophylaktischen ICD-Implantation auf das Überleben hat“, sagt Professor Bauer. „Unsere Ergebnisse werden daher die Entscheidung für oder gegen die Implantation eines ICD zukünftig maßgeblich beeinflussen.“

Unnötige Eingriffe verhindern

Vielen Patienten kann damit ein unnötiger operativer Eingriff und die mit der ICD-Therapie verbundenen Nebenwirkungen erspart bleiben. Vorteilhaft ist zusätzlich, dass es sich um ein vergleichsweise einfaches, EKG-basiertes Verfahren handelt, das nicht-invasiv und daher auch schonend für die Patienten ist. Die Forscher rechnen daher damit, dass es bald in die klinische Routine aufgenommen wird.
Autoren und Quellen Aktualisiert: 25.09.2019
  • Autor/in: vitanet.de; Kristina Wagenlehner
  • Quellen: Pressemitteilung des Deutsches Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung e. V. (DZHK) vom 02. September 2019: Eingebauter Notarzt erforderlich? – Digitaler Biomarker sagt Nutzen eines implantierbaren Schrittmachers voraus
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