New Methodologies in Arrhythmia Monitoring

Er zijn verschillende behandelingen ontwikkeld voor de behandeling van hartritmestoornissen. Deze omvatten antiaritmica, kunstmatige pacemakers, geïmplanteerde defibrillatoren en ablatie van beschadigd of slecht functionerend hartweefsel. Om een arts in staat te stellen de meest geschikte behandeling voor een patiënt te kiezen, is het echter van belang dat de juiste diagnose binnen de juiste tijd wordt gesteld. Hartmonitoren kunnen de arts elektrocardiogram (ECG) gegevens verschaffen die de aanwezigheid van een aritmie kunnen bevestigen of uitsluiten.

De door de patiënt beschreven symptomen moeten de arts in staat stellen te beslissen welke methode van hartmonitoring het meest geschikt is om het resultaat van een succesvolle diagnose zo groot mogelijk te maken. Bij vele patiënten kunnen de symptomen van een aritmie zich onregelmatig of onvoorspelbaar voordoen, terwijl bij anderen geen enkele duidelijke aanwijzing te bespeuren valt. De huidige standaard van hartmonitoring is de Holter-monitor, die 24-48 uur continue ECG-opname biedt. In veel gevallen treedt de aritmie niet op tijdens deze periode, zodat de monitoring moet worden herhaald. Deze aanpak zet de medische middelen onder druk en verlengt de tijd voordat een succesvolle diagnose kan worden gesteld en een behandeling kan worden toegepast.

Nieuwere hartmonitoren en recorders worden steeds meer gebruikt om patiënten een selectievere ECG-opname te bieden. De gegevens kunnen ook rechtstreeks naar de arts worden gestuurd, mocht de patiënt tijdens de bewakingsperiode een cardiale gebeurtenis doormaken. Dankzij de vooruitgang op het gebied van apparaat- en elektrodeontwerp en on-board analyse en technologie beschikken patiënten over veel geavanceerdere methoden voor de diagnose van hartaandoeningen en de behandeling van chronische hartaandoeningen, terwijl de vrijheid en kwaliteit van leven van de patiënt behouden blijven. Dit korte artikel schetst de huidige methoden van hartmonitoring en beschrijft de Remote Event Monitor (REM) die wordt ontwikkeld door Sensor, Technology & Devices Ltd, Belfast, UK.

Achtergrond

Coronaire hartziekte (CHD) is de meest voorkomende doodsoorzaak in Europa en is verantwoordelijk voor 1,92 miljoen sterfgevallen per jaar, waarvan 741.000 in de EU. Dit betekent dat een op de zes mannen en meer dan een op de zeven vrouwen in de EU aan de ziekte overlijdt1 , maar deze statistieken geven niet het aantal mensen weer dat met de ziekte leeft. De American Heart Association (AHA) heeft geschat dat, terwijl chronische hartziekten in 1997 verantwoordelijk waren voor 42% van de Amerikaanse sterfgevallen, het aantal patiënten dat een acuut hartinfarct overleeft gestaag toeneemt. In 1997 leefden 60 miljoen mensen met een of andere vorm van hart- of vaatziekte (CVD),2 een cijfer dat kan worden toegeschreven aan de vooruitgang die is geboekt op het gebied van de diagnose- en monitoringfaciliteiten waarover de patiënten kunnen beschikken.

Ook wordt geschat dat de wereldbevolking van 65 jaar en ouder zal toenemen van 357 miljoen in 1990 tot 761 miljoen in 2025. In de VS bedroegen de uitgaven voor gezondheidszorg in 2004 1,8 biljoen dollar.3 Nu patiënten langer leven en de kosten van de gezondheidszorg voortdurend stijgen, staan de gezondheidszorgstelsels voor nieuwe uitdagingen die meer schaalbare en betaalbare oplossingen vereisen. De nadruk op preventie en vroegtijdige opsporing van ziekten, en een verschuiving naar proactief beheer van welzijn in plaats van ziekte, is van vitaal belang om een duurzaam en kosteneffectief gezondheidszorgsysteem te garanderen. In het bijzonder kan het verplaatsen van het zorgpunt van het ziekenhuis naar thuis de kosten van de gezondheidszorg aanpakken, evenals het verbeteren van de kwaliteit van leven van patiënten.

Ambulatoire hartmonitoring kan een veilig en effectief middel zijn voor het evalueren of monitoren van patiënten die symptomen ervaren die duiden op een hartritmestoornis. Deze symptomen kunnen onder meer syncope, hartkloppingen en duizeligheid zijn. De snelheid waarmee de symptomen terugkeren, moet de clinicus dicteren welke monitoringmethode voor die patiënt geschikt is.4 In de meeste richtlijnen wordt 24-48 uur Holter-monitoring aanbevolen voor patiënten met vermoedelijke of bekende aritmieën die dagelijks optreden.5 De Holter-monitor werd voor het eerst geïntroduceerd in 1957 en is sindsdien voortdurend verder ontwikkeld op het gebied van gegevensverzameling en opslagcapaciteit.6 Holter-monitoring is een ongecompliceerde technologie waarmee asymptomatische aritmieën of aritmieën die gepaard gaan met bewustzijnsverlies, continu kunnen worden gemonitord en geregistreerd zonder dat de patiënt moet worden geactiveerd. De fysieke afmetingen van het apparaat kunnen echter een belemmering vormen voor de normale dagelijkse activiteiten van de patiënt, zoals lichaamsbeweging, die de oorzaak van de aritmie kan zijn.7 Het gebruik van dit apparaat bij patiënten die infrequente aritmieën vertonen, wordt niet aanbevolen vanwege de ontoereikende tijdsduur van de bewakingsperiode. Er zijn alternatieve bewakingsmethoden ontwikkeld om dit te vergemakkelijken. Intermitterende ambulante monitoring kan worden gebruikt voor het diagnosticeren van een vermoede aritmie en voor het vaststellen van de frequentie ervan en van de symptomen die de patiënt aan de aritmie ondervindt. Het is geschikt voor patiënten die sporadisch symptomen ervaren zoals hartkloppingen, duizeligheid, licht gevoel in het hoofd of syncope.5

Current Standards in Ambulatory Cardiac Monitoring

Huidig worden verschillende soorten apparaten gebruikt om hartritmeafwijkingen bij ambulante patiënten op afstand te beoordelen. De grootste categorie van apparaten omvat door de patiënt en door gebeurtenissen geactiveerde intermitterende recorders. Deze apparaten kunnen pre-symptom continuous-loop of post-symptom recorders zijn, en kunnen uitwendig worden gedragen of in het lichaam worden geïmplanteerd. Continue real-time cardiale bewaking op afstand is de nieuwste categorie met vier apparaten die commercieel verkrijgbaar zijn.8 Deze apparaten kunnen ECG-gegevens verzenden naar een centraal, bijgewoond bewakingsstation.

Patiënt- en event-geactiveerde intermitterende recorders

Deze apparaten kunnen het ECG van een patiënt continu bewaken zonder de gegevens voortdurend op te nemen. De opgenomen gegevens kunnen via de telefoon naar een dokterspraktijk of ziekenhuis worden gezonden of naar een PC worden geüpload. De monitoring kan plaatsvinden over een periode van weken of maanden, in tegenstelling tot het maximum van 48 uur dat beschikbaar is met een Holter-monitor.7 Eenmaal verzonden kunnen technici of medisch personeel de ECG-gegevens vanuit een centrum voor bewaking op afstand (d.w.z. bewaking met bezoek) volgen.

External Loop Recorders Pre-symptom Memory Loop Cardiac Event Recorders

Standaard external loop recorders (ELR’s) kunnen 20-30 dagen worden gedragen en maken gebruik van memory loop recording, d.w.z. ze nemen een aantal minuten activiteit per keer op en beginnen dan opnieuw. Wanneer patiënten symptomen ervaren, moeten zij het apparaat naast hun borst houden en het apparaat activeren om de ECG-gegevens te beginnen registreren.7 Met deze apparaten worden alleen gegevens geregistreerd die verband houden met symptomatische gebeurtenissen, zodat de arts kan bepalen of het symptoom het gevolg is van een hartritmestoornis. Het is echter mogelijk dat de patiënt zich niet bewust is van asymptomatische voorvallen die zich voordoen, zodat deze informatie niet kan worden opgenomen wanneer de arts zijn of haar diagnose stelt.

Auto-trigger External Loop Recorders

Deze maken ook gebruik van geheugen-lusopname, maar verschillen van standaard ERL’s doordat ze ingebouwde software hebben om automatisch gebeurtenissen te detecteren die zowel asymptomatisch als symptomatisch zijn, waardoor de arts een duidelijker beeld krijgt van de toestand van de patiënt. Deze technologie vertrouwt erop dat de patiënt belt om de gegevens via de telefoon door te geven aan de arts of technicus in het ziekenhuis of monitoringcentrum.8

Implanteerbare of insteekbare lusrecorders Pre-symptom Memory Loop Cardiac Event Recorders

Implanteerbare of insteekbare lusrecorders (ILR’s) vervullen dezelfde functie als ELR’s, maar worden subcutaan in de linker- of rechterborstregio geïmplanteerd. ILR’s kunnen 14-20 maanden worden gebruikt voordat ze operatief worden verwijderd. Momenteel zijn alleen Reveal Plus (Medtronic) en Sleuth (Transoma Medical) in de handel verkrijgbaar. Elk van deze apparaten kan worden geprogrammeerd voor zowel automatische activering als activering door de patiënt. Reveal Plus kan geen gegevens van het huis van de patiënt doorgeven. Als zich een episode van syncope voordoet, moet de patiënt naar de dokterspraktijk gaan voor beoordeling van de geregistreerde gegevens. Sleuth kan echter ECG-gegevens draadloos naar een centrum op afstand zenden voor analyse.8-10

Post-symptom Event Recorders

Deze handheld apparaten gebruiken geen borstelektroden om ECG-gegevens te bewaken, maar het apparaat kan op het precordium worden geplaatst wanneer symptomen optreden om een paar minuten ECG-gegevens op te nemen. Geheugenlusopname wordt niet gebruikt, zodat alleen ECG-gegevens na activering van de patiënt worden opgenomen. Deze apparaten zullen in het algemeen niet automatisch worden geactiveerd wanneer asymptomatische aritmieën optreden.8

Continuous Realtime Attended Remote Cardiac Monitors

Deze zullen automatisch gebeurtenisgegevens registreren en doorsturen naar personeel dat de monitor in het ziekenhuis of de kliniek bewaakt of bijwoont. Tot op heden zijn de enige commercieel op de markt gebrachte systemen het CardioNet-systeem,11 het HEARTLink II-systeem (Cardiac Telecom Corp),12 de Vital Signs Transmitter (Biowatch Medical)13 en het CG-6108 Lifestar Ambulatory Cardiac Telemetry (ACT)-systeem (Card Guard Scientific Survival Ltd).14 Deze apparaten zorgen voor automatische draadloze overdracht van abnormale ECG-golfvormen op het moment van de gebeurtenis, van het huis van de patiënt naar een bewakingscentrum.

Mobiel cardiaal poliklinisch telemetriesysteem (CardioNet)

Het CardioNet mobiel cardiaal poliklinisch telemetriesysteem (MCOT) kan automatisch de ECG-gegevens van een patiënt opsporen en verzenden wanneer zich een aritmie voordoet. Patiënten die dit apparaat gebruiken, worden maximaal 21 dagen bewaakt.15 Het systeem maakt gebruik van een sensor (zie figuur 1) die om de nek of aan de riem van de patiënt wordt gedragen om ECG-gegevens continu te detecteren en naar de monitor te zenden. De monitor maakt een realtime analyse van het ECG van de patiënt mogelijk. Als een aritmie wordt gedetecteerd, worden de gegevens naar het CardioNet Monitoring Centre gestuurd om door opgeleide technici te worden beoordeeld.16

Als de patiënt zich bewust is van de symptomen, kunnen deze (samen met de activiteiten van de patiënt) worden geregistreerd met behulp van het aanraakscherm op de monitor.17 Als de monitor in de basis staat, worden de ECG-gegevens via een telefoonlijn naar het monitoring centre doorgestuurd. Als de patiënt niet thuis is, wordt gebruik gemaakt van een mobiele telefoon die in het apparaat is ingebouwd. Indien zich een cardiaal noodgeval voordoet, wordt een urgent rapport naar de arts gestuurd en worden indien nodig de hulpdiensten gecontacteerd. De arts wordt dagelijks via fax of Internet op de hoogte gehouden van belangrijke cardiale voorvallen of symptomen van de patiënt.16

Heartlink II ‘Telemetry @ Home’ (Cardiac Telecom)

Het Heartlink II-systeem is beschikbaar als een ‘Telemetry @ Home’-dienst die is ontworpen om met behulp van 16 diagnostische algoritmen afwijkingen in het ECG-ritme van een patiënt te bewaken en automatisch vast te stellen. Wanneer een aritmie wordt gedetecteerd, worden de gegevens doorgestuurd naar een centraal bewakingsstation en binnen 15 seconden bekeken door getraind personeel. Het systeem heeft vier operationele modi waarin: aritmieën automatisch worden gedetecteerd en doorgestuurd naar de meldkamer; de patiënt de transmissie activeert als zich symptomen voordoen; ECG-gegevens in realtime door de arts kunnen worden bekeken; en een ‘Help Request’ wordt afgegeven voor gebruik in niet-cardiale noodgevallen.18 De patiëntzender stuurt ECG-gegevens naar een Tele-Link computerbox (zie figuur 2) die via de telefoonlijn van de patiënt vooraf bepaalde cardiale gebeurtenissen controleert, analyseert, opslaat en doorstuurt naar een bewakingslaboratorium. De doorgezonden aritmiegegevens worden samengevoegd met de tijdens de bewaking verzamelde trendgegevens om continue ECG-opnamen voor een bepaalde periode van 24 uur te verkrijgen.18

Vital Signs Transmitter (Biowatch Medical)

De Vital Signs Transmitter (VST) van Biowatch Medical (zie figuur 3) is een gordelachtig apparaat dat gebruik maakt van interpreterende, zelfaanpassende algoritmen om het ECG van een patiënt continu te bewaken en te analyseren. Het apparaat is ontworpen voor korte- en langetermijnbewaking. De VST wordt rond de borstkas van de patiënt geplaatst en maakt gebruik van ingebouwde droge elektroden, terwijl andere sensoren tweeweg-ECG-, temperatuur- en ademhalingsmetingen leveren. Toekomstige ontwerpen van het apparaat zullen via radiofrequentietransmissie informatie verstrekken over zuurstofverzadiging, niet-invasieve bloeddruk (NIBP) en het gewicht van de patiënt.19 De VST heeft een “event”-knop die de patiënt indrukt wanneer zich symptomen voordoen, en kan gegevens voor een periode tot twee weken per keer registreren. ECG-gegevens worden in realtime naar het controlecentrum van het bedrijf gestuurd, dat 24 uur per dag, 7 dagen per week door getraind personeel wordt bewaakt.

Als de patiënt een hartprobleem heeft dat aandacht vereist, neemt het personeel van het controlecentrum contact op met de patiënt via een ingebouwde mobiele telefoon. Als de patiënt niet reageert, kan contact worden opgenomen met de hulpdiensten en kan de locatie van de patiënt via het Global Positioning System (GPS) worden bepaald. De ECG-gegevens van de patiënt zijn ook veilig online beschikbaar voor analyse door zijn of haar arts.19 De VST kan nooit in contact komen met water, zodat de patiënt niet kan worden bewaakt tijdens het douchen of bij andere activiteiten waarbij het apparaat nat kan worden.20

Lifestar ACT Ambulatory Cardiac Telemetry System (Card Guard)

Dit apparaat, afgebeeld in figuur 4, maakt gebruik van een ingebouwde mobiele telefoon of vaste lijn om ECG-gegevens door te sturen naar een zorgverlener zodra automatisch een aritmie wordt gedetecteerd. Atriumfibrillatie (AF) (elke snelheid), bradycardie, tachycardie en een pauze in het normale sinusritme worden genoemd als de aritmieën die automatisch kunnen worden gedetecteerd, geïdentificeerd en doorgegeven. Er is ook een handmatige activeringsknop waarmee de patiënt gegevens kan verzenden als hij of zij zich onwel voelt.21,22 De Lifestar ACT biedt de arts een gepatenteerd, variabel en volledig 24-uurs meldingsrapport en histogramgegevens, waardoor patiënten met chronisch AF beter kunnen worden behandeld. Het systeem bevat ook een smartphone die ECG-gegevens naar de arts stuurt en zorgt voor een communicatieverbinding tussen de patiënt, de dienstverlener en de arts.23

Beperkingen van de huidige hartmonitoringssystemen op afstand

Door de patiënt geactiveerde apparaten zullen alleen registreren wat de patiënt als symptomatische gebeurtenissen ervaart. Patiënten kunnen ook moeite hebben om de recorder te activeren terwijl er symptomen zijn, wat ertoe kan leiden dat de gebeurtenis gedeeltelijk wordt geregistreerd.24-26 Een rapport over door de patiënt geactiveerde apparaten suggereerde dat uitgebreide en voortdurende educatie van de patiënt het diagnostische rendement van door de patiënt geactiveerde monitoren zou kunnen verbeteren.26 Deze beperkingen zijn niet van toepassing op automatische door gebeurtenissen geactiveerde recorders, aangezien deze zowel symptomatische als asymptomatische aritmieën kunnen registreren.7,26 Afhankelijk van de gebruikte programmering kan het apparaat echter onnodig activeren (d.w.z. valse gebeurtenis) of niet registreren tijdens sommige symptomatische gebeurtenissen.

Dit zou een gevolg zijn van voorgeprogrammeerde ritmespecificatie die het toestel doet activeren en opnemen. Een beperkt geheugen kan er ook toe leiden dat een valse gebeurtenis een eerder opgenomen ware gebeurtenis uitwist.27 Minder geheugen betekent ook dat er vaker downloads of transmissies nodig zullen zijn voor meerdere opgenomen gebeurtenissen. Post-symptom looping apparaten zijn beperkt in die zin dat de aritmie beëindigd kan zijn voordat de recorder na de gebeurtenis wordt geactiveerd.

ELR’s vereisen patchelektroden die dagelijks op de huid moeten worden aangebracht, en zijn daarom naar verluidt minder comfortabel om te dragen dan de post-event recorders.7 Daarom kunnen patiënten minder meegaand zijn met het dragen en het onderhoud dat nodig is om voldoende informatie te verzamelen over de toestand van de patiënt. Een groter aantal elektroden zal ook het ongemak voor de patiënt tijdens de bewakingsperiode vergroten.

Internal looping recorders zijn invasief en vereisen een chirurgische ingreep om het implantaat in te brengen, met de bijbehorende risico’s van chirurgie, zoals infectie of het losraken van het implantaat. Terwijl ELR’s en post-event recorders gewoonlijk trans-telefonische ECG-transmissie mogelijk maken, kunnen ILR-gegevens alleen worden beoordeeld tijdens kantoorbezoeken (met uitzondering van het Sleuth-systeem, dat transmissie thuis mogelijk maakt).

Een nieuwe benadering – De Remote Event Monitor

De REM, afgebeeld in de figuren 5 en 6, bestaat uit een flexibele drie-leads ECG-elektrodenpleister, een op het lichaam gedragen apparaat en een hand-held/riemgedragen apparaat. De elektrode kan op comfortabele en onopvallende wijze continue ECG-bewaking via het op het lichaam gedragen apparaat mogelijk maken gedurende maximaal zeven dagen. Als de patiënt symptomen ervaart, kan snel en gemakkelijk een “gebeurtenis”-knop op de monitor worden ingedrukt om de opname te activeren. Het op het lichaam gedragen apparaat maakt gebruik van geheugen-lusopname om het ECG van de patiënt vast te leggen vóór, tijdens en na de gebeurtenis die heeft plaatsgevonden. Een draadloze verbinding met kort bereik stuurt de gegevens naar het handapparaat, dat vervolgens draadloze technologie gebruikt (zoals algemene pakketradiodienst of WiFi) om de ECG-gegevens naar een ontvangststation te verzenden, dat door de arts vanaf elke locatie veilig kan worden geraadpleegd via het internet. Met 10 aritmie-detectiealgoritmen in de on-board software maakt het REM-systeem het mogelijk ECG-gegevens tijdens asymptomatische gebeurtenissen op te nemen en in bijna realtime aan de arts door te geven. Indien de patiënt niet in staat is het apparaat te activeren, kan het REM-systeem automatisch gegevens detecteren en doorsturen tijdens bradyaritmie, ventriculaire tachycardie (VT), supaventriculaire tachyaritmie (SVT), ventriculaire fibrillatie (VF) met zelfbeëindiging, asytole, atriale flutter, AF en eerste-, tweede- en derdegraads hartblok. Een continue holtermonitor kan ook in het systeem worden opgenomen. Deze zorgt voor een continue ECG-registratie gedurende 24 uur om ervoor te zorgen dat eventuele frequente asymptomatische aritmieën worden geregistreerd, die buiten de diagnose van de hierboven genoemde aritmieën kunnen vallen.

Het REM-systeem kan op elk moment voor of tijdens de bewakingsperiode op afstand opnieuw worden geconfigureerd. De opnametijd voor en na de gebeurtenis kan voor elke patiënt worden gespecificeerd, evenals het type gebeurtenis dat automatisch moet worden gedetecteerd. De door het systeem geregistreerde gegevens worden onmiddellijk doorgestuurd voor analyse door de arts om te garanderen dat de patiënt de beste zorg krijgt. Het systeem heeft ook de mogelijkheid om waarschuwingen naar de arts te sturen via SMS of e-mail.

Het REM-systeem stelt de patiënt in staat zijn normale dagelijkse activiteiten met succes uit te voeren tijdens de bewaking. Het apparaat is discreet, compact en onopvallend, en kan ’s nachts en tijdens het douchen van de patiënt worden gedragen. De vrijheid die de patiënt geniet tijdens het dragen van het REM-apparaat, in combinatie met de geruststelling die hij voelt als gevolg van de continue monitoring, kan de levenskwaliteit van de patiënt helpen verbeteren en stress verminderen, wat bijdraagt tot een goede gezondheid van het hart. Bovendien is het tijdens deze dagelijkse activiteiten dat de aritmie van de patiënt kan ontstaan. Het flexibele ontwerp van de elektrodepleister maakt het mogelijk deze gemakkelijk aan te brengen op zowel mannen als vrouwen, als een ’tweede huid’, om het draagcomfort te maximaliseren en ruis en bewegingsartefacten tot een minimum te beperken. Het patchontwerp maakt gemakkelijk aanbrengen mogelijk zonder de kwaliteit van de opgenomen ECG-signalen in gevaar te brengen. De REM kan worden uitgebreid om meer ECG-afleidingen te registreren en zal ook draadloos het zuurstofgehalte in het bloed, de ademhaling en de lichaamstemperatuur kunnen controleren. Ook kan een tri-axiale versnellingsmeter in het systeem worden ingebouwd om de houding en beweging van de patiënt te controleren. Deze extra informatie, gecombineerd met een ECG van hoge kwaliteit, biedt artsen een uitstekende reeks fysiologische gegevens waarop een gedetailleerde gezondheidsanalyse van de patiënt kan worden gebaseerd.

Conclusie

Continue hartbewaking maakt vroegtijdige opsporing en dus passende interventie mogelijk voor patiënten met hartritmestoornissen. Aan de hand van de geregistreerde gegevens kan de arts nauwkeurig bepalen of een aritmie de oorzaak is van de symptomen die de patiënt vertoont. Een nauwkeurige diagnose zorgt ervoor dat de meest geschikte behandeling wordt toegediend, zodat de hartaandoening doeltreffend wordt behandeld. De nieuwste hartmonitoren zorgen voor een efficiëntere gegevensregistratie, waarbij de arts alleen relevante ECG-gegevens te zien krijgt die onregelmatige golfvormen bevatten, of wanneer de patiënt daadwerkelijk symptomen ervaart. Ambulante hartmonitoring biedt patiënten onafhankelijkheid en een betere kwaliteit van leven in vergelijking met monitoring in het ziekenhuis. Het maakt het ook mogelijk patiënten die in afgelegen gebieden wonen, voortdurend te controleren zonder in het ziekenhuis te hoeven blijven. De kosteneffectiviteit van deze methode van hartbewaking wordt onderstreept wanneer de lagere vervoers- en verblijfskosten, alsmede de vroegere diagnose- en dus behandelingsduur, worden gecombineerd.