Barcelona-Algorithmus

Der Barcelona-Algorithmus (Di Marco et al. 2020) hilft bei der Erkennung eines akuten Myokardinfarktes im EKG von Patienten mit Linksschenkelblock.

Er wertet das EKG als Infarkt-EKG, wenn mindestens eines der Kriterien erfüllt ist:

  1. Konkordante ST-Abweichung ≥1 mm (0.1 mV) in jedweder Ableitung
  2. Diskonkordante ST-Abweichung ≥1 mm (0.1 mV) in jedweder Ableitung mit einer QRS-Amlitude (R+S) von ≤6 mm (0.6 mV)

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ST-Hebung V2/V3

ST-Hebungen in den Ableitungen V2 und V3 sind manchmal tricky, besonders bei Patienten mit akuten Brustschmerzen.

Beipiel 1

Kommt ein junger Mann wegen Brustschmerzen in die Notaufnahme und bietet dieses EKG:

Beispiel-EKG
Quelle: Walsh B auf Dr. Smith's ECG Blog

Ist das ein ST-Hebungsinfarkt (STEMI) … oder eine gutartige Normvariante … oder vielleicht eine Perikarditis? Provokativer gefragt: sofort ins Katheterlabor oder Ibuprofen und später nach Hause entlassen?

Disclaimer

Die STEMI-Leitlinien (ESC 2017) sagen unmissverständlich, dass ST-Hebungen in V2-3 im „richtigen klinischen Kontext“ für einen akuten Koronarverschluss sprechen, wenn sie bei Männern <40 J. in zwei benachbarten Ableitungen ≥ 2.5 mm, bei älteren Männern ≥ 2.0 mm und bei Frauen ≥ 1.5 mm betragen, in allen anderen Ableitungen ≥ 1.0 mm. Ausgenommen sind EKG mit LVH oder LSB. (1) Patienten, die diese Kriterien erfüllen, müssen zunächst als STEMI angesehen werden. Also raschestmögliche Reperfusion, alle weiteren Tüfteleien über EKG-Charakteristika, die vielleicht auf alternative Diagnosen deuten, stehen zwangsläufig hintendran. Auch ein für Frührepolarisation typisches EKG ist nicht geeignet, einen akuten Myokardinfarkt auszuschließen.

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Das EKG dieses Patienten erfüllt Kriterien für eine LVH (Sokolow-Index 3.8 mV) und ist lt. Leitlinie damit zumindest nicht zwangsläufig als STEMI zu klassifizieren. Also nehmen wir uns die Zeit, es genauer zu analysieren: Wir haben ST-Hebungen in mehreren Ableitungen, konkavbogig in V2-4, meist mit einer J-Welle („slurring“ am J-Punkt, z. B. in I, II, aVF und V4-6), keine reziproken ST-Senkungen, keine PQ-Senkung und keine QT-Verlängerung.

Diese Kriterien sprechen für eine ST-Hebung als Normvariante. Aber können wir uns da sicher genug sein?

Smith-Formel oder Subtle Anterior STEMI Calculator (4-Variable)

Smith-Formel zur Abgrenzung Variant STE vs. STEMI

0.052*QTc-B – 0.151*QRSV2 – 0.268*RV4 + 1.062*STE60V3

QTc-B= nach Bazett korrigierte QT-Zeit lt. EKG-Software
QRSV2= R+S in Abl. V2 in mm
RV4= R in Abl. V4 in mm
STE60V3= ST-Hebung 60 ms nach dem J-Punkt in Abl. V3 in mm

Cut-off-Wert für STEMI ≥18.2
Sensitivität und Spezifität ca. 85-95 %

Für die Abgrenzung Normvariante vs. STEMI haben Smith et al. ein validiertes Rechner-Tool entwickelt, 2012 zunächst mit 3 Variablen und 2017 leicht optimiert mit 4 Variablen unter zusätzlicher Berücksichtigung der QRS-Amplitude in V2. (2, 3)

Diese Formel, auch als App und online bei md+calc verfügbar, ergibt für unser EKG vom Beispiel 1 einen Wert von 11.1. und damit deutlich unter dem cut-off von 18.2.

Und tatsächlich, der Patient von Beispiel 1 hat in der Folge kein Troponin ausgeschüttet und die Folge-EKG waren unverändert. Es handelte sich letztlich um eine ST-Hebung als Normvariante. Aber Vorsicht, der Teufel liegt auch hier manchmal im Detail und der führt uns direkt zu …

Beispiel 2

Kommt ein anderer junger Mann wegen Brustschmerzen in die Notaufnahme und bietet dieses EKG:

Beispiel-EKG
gleiche Quelle: Walsh B auf Dr. Smith's ECG Blog

Und auch hier die Frage: Sofort ins Katheterlabor oder Ibuprofen und später nach Hause entlassen?

Auch dieses EKG erfüllt Kriterien für eine LVH (Sokolow-Index 3.7 mV) und ist lt. Leitlinie nicht zwangsläufig als STEMI zu klassifizieren. Auch hier haben wir ST-Hebungen in mehreren Ableitungen, konkavbogig in V2-4, meist mit einer J-Welle („slurring“ am J-Punkt, z. B. in I, II, aVF und V4-6), keine reziproken ST-Senkungen, keine signifikante PQ-Senkung und keine QT-Verlängerung.

Die Smith-Formel ergibt einen Wert von 14.6 und damit auch hier unterhalb des cut-offs von 18.2. Genau hier aber steckt der Fehler, und dieses vermeintlich kleine Detail macht den Unterschied. Die Smith-Formel ist explizit nur für EKG bei „subtilem STEMI“ (subtle STEMI) entwickelt und validiert. Nicht hingegen für EKG bei „offensichtlichem STEMI“ (obvious STEMI), in der Originalarbeit und auch im Online-Rechnertool definiert als EKG mit
– >5 mm ST-Hebung,
– nicht-konkaven ST-Hebungen,
– reziproken ST-Senkungen inferior,
– anterioren ST-Senkungen,
terminal QRS distortion in V2 oder V3,
– Q-Zacken in V2, V3 oder V4 oder
– jeglicher T-Inversion von V2 bis V6

Beispiel-EKG
Ausschnitt aus Beispiel 2
gleiche Quelle: Walsh B auf Dr. Smith's ECG Blog
Und tatsächlich, in Ableitung V3 sind weder S-Zacke noch J-Welle vorhanden. Genau das wird als terminal QRS distortion bezeichnet und ist hoch-spezifisch für einen RIVA-Verschluss, sogar mit relativ schlechter Prognose. Im vorliegenden Beispiel waren eine Stunde nach Ableitung des EKG auch das Troponin erhöht und in der dann folgenden Koronarangiografie der RIVA proximal verschlossen.

Terminal QRS Distortion

Terminal QRS Distortion, am ehesten vll. mit „endständig verzerrter QRS-Komplex“ zu übersetzen, ist eine Veränderung am terminalen Anteil des QRS-Komplexes in den Brustwandableitungen V2 und/oder V3 bei ST-Hebungs-Infarkten (STEMI). Sie gilt als Zeichen einer ungünstigen Prognose: 2018 zeigte eine Metanalyse von 15 Studien, dass STEMI mit QRS Distortion im Vgl. zu anderen STEMI eine 81 % höhere Mortalität aufwiesen. (1)

EKG-Beispiele
Abl. V3 bei benigner ST-Hebung (li.) und Terminal QRS Distortion (re.)
Definition der terminalen QRS Distortion:
Keine S-Zacke (Unterschreiten der Nulllinie bzw. PQ-Strecke am Ende der R-Zacke)
und keine J-Welle (positiver Ausschlag oberhalb der ST-Strecke – „notching“ oder „slurring“)
in den Ableitungen V2 und/oder V3.

Die Spezifität einer so definierten terminalen QRS Distortion für einen akuten VW-Infarkt lag in einer retrospektiven Studie von Notaufnahme EKG bei 100 %.(2)

Withings ScanWatch Horizon

Withings ScanWatch Horizon
Withings ScanWatch Horizon(Foto: Withings)
Seit September 2021 ist die Withings ScanWatch Horizon in Europa erhältlich. Wie die ScanWatch verfügt auch die ScanWatch Horizon über einen kombinierten Herzfrequenz- und SpO2-Sensor, 3 Elektroden und einen Höhenmesser. Vergleichbar ist auch die Akku-Laufzeit von bis zu 30 Tagen, neu sind das Design im Stil der Speedmaster, die Verwendung von Edelstahl und Saphirglas und die Wasserdichtigkeit bis 100 m. Die ScanWatch Horizon ist in grün oder blau für 499.95 € erhältlich.

Die ScanWatch Horizon kann Puls und Sauerstoff-Sättigung dauerhaft überwachen und bei Unregelmäßigkeiten eine Nachricht generieren. Ein 1-Kanal-EKG über 30 Sekunden kann vom Nutzer jederzeit initiiert und auf iPhone, iPad, iPod touch (iOS 12 oder später) oder ein Android-Smartphone oder -Tablet mit (Android 6 oder später) übertragen werden. Dort erfolgen Speicherung und evtl. Weitergabe des EKG in der Health Mate App.

Wie relevant sind Puls-Mitteilungen der Apple Watch?

Wyatt KD et al.: Clinical evaluation and diagnostic yield following evaluation of abnormal pulse detected using Apple Watch. J Am Med Inform Assoc (2020) 27(9):1359-1363.
doi: 10.1093/jamia/ocaa137

In einem Zeitraum von 4 Monaten (Dez. 2018 bis März 2019) wurden von den 767.338 Patienten aller Mayo-Klinik-Standorte in den USA mittels automatisierter Textanalyse insgesamt 598 Patienten identifiziert, in deren E-Akte der Begriff „Apple Watch“ auftauchte. 64 verweigerten den Zugriff auf ihre Akte, von den verbleibenden 534 wurden 270 manuell aussortiert, weil der Begriff „Apple Watch“ nicht im Zusammenhang mit Pulsabnormitäten stand. Übrig blieben 264 Patienten, von denen 41 (15.5 %) explizit eine „Abnormer Puls“-Warnung erhalten hatten. Bei 6 von diesen 41 Patienten (15 %) wurde eine klinisch bedeutsame kardiovaskuläre Diagnose gestellt.
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Withings ScanWatch

Withings ScanWatch
Withings ScanWatch (Foto: Withings)
Nach CE-Zertifizierung ist die im Januar von Withings France SA (2016-2018 vorübergehend Nokia Health) angekündigte Withings ScanWatch seit September 2020 in Europa erhältlich. Die Uhr verfügt über einen kombinierten Herzfrequenz- und SpO2-Sensor, 3 Elektroden und einen Höhenmesser. Die Akku-Laufzeit beträgt bis zu 30 Tage. Die in zwei Größen und mit schwarzem oder weißem Zifferblatt angebotenen Smartwatch kostet 279.95 € (38 mm) bis 299.95 € (42 mm).

Die ScanWatch kann Puls und Sauerstoff-Sättigung dauerhaft überwachen und bei Unregelmäßigkeiten eine Nachricht generieren. Ein 1-Kanal-EKG über 30 Sekunden kann vom Nutzer jederzeit initiiert werde, dieses wird auf iPhone, iPad, iPod touch (iOS 12 oder später) oder ein Android-Smartphone oder -Tablet mit (Android 6 oder später) übertragen. Dort erfolgen Speicherung und evtl. Weitergabe des EKG in der Health Mate App.

Apple Watch

Apple Watch Serie 5Die Apple Watch (Apple Inc.) ist eine Smartwatch mit SmartEKG-Funktionen. Seit der 2. Generation (Series 1 und 2, ab 2016) kann sie mittels Photoplethysmographie („optischer Herzsensor“) den Puls registrieren und analysieren. Seit der 4. Generation (Series 4, ab 2018) lässt sich zusätzlich mittels integrierter Elektroden in Gehäuserückseite und Krone („Elektrischer Herzsensor“) das elektrische Signal des Herzens messen und als 1-Kanal-EKG anzeigen.
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PEAK-AF study

Wegner FK et al.: Prospective blinded Evaluation of the smartphone-based AliveCor Kardia ECG monitor for Atrial Fibrillation detection: The PEAK-AF study. Eur J Intern Med 73 (2020):72-75
DOI: 10.1016/j.ejim.2019.11.018

Elektrophysiologen der Uni Münster analysierten 296 EKG von 99 Patienten (38 weiblich, Alter 64 ± 15 Jahre) mit dem AliveCor Kardiamobile. 20 % der klassischen „Ableitung-I-EKG“ (mit den Fingern der re. und li. Hand) zeigten ein kritisches Maß an Artefakten. Die EKG-Interpretation durch Elektrophysiologen ergab eine Sensitivität von 100 % und eine Spezifität von 94 % für Vorhofflimmern oder -flattern in Ableitung I (κ = 0.90) und eine Sensitivität von 96 % und Spezifität von 97 % in der links-parasternalen NPL-Ableitung (κ = 0.92). Der Befundungs-Algorithmus des Gerätes ergab eine signifikant geringere Sensitivität (55-70%), Spezifität (60-69%) und Genauigkeit (κ = 0.4-0.53), aber einen hohen negativen prädiktiven Wert von 100 %. Patienten mit Vorhofflattern (n = 5) und mit ventrikulärer Stimulation (n = 12) wurden vom Algorithmus häufig falsch klassifiziert.
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Genauigkeit der Herzfrequenz-Messung mit der Apple Watch

Seshadri DR et al.: Accuracy of the Apple Watch 4 to Measure Heart Rate in Patients With Atrial Fibrillation. IEEE J Transl Eng Health Med 8 (2019):2700204
DOI: doi.org/10.1109/JTEHM.2019.2950397

Background
Wearable wrist-monitors offer an unobtrusive way to acquire heart rate data in an efficient manner. Previous work in this field has focused on studying healthy subjects during exercise but has yet to assess the efficacy of these devices in patients suffering from common cardiac arrhythmias such as atrial fibrillation.
Objective
The objective of this pilot study was to assess the accuracy of the Apple Watch heart rate monitor in fifty patients experiencing atrial fibrillation compared to telemetry.
Results
Results from this pilot clinical study demonstrated a correlation coefficient of 0.7 between all readings on the Apple Watch and telemetry. Furthermore, the Apple Watch assessed heart rate more accurately in patients who were in atrial fibrillation than in those that were not (rc = 0.86, patients in AF, vs. rc = 0.64, patients not in AF).
Clinical Impact
The presented data from this pilot study suggests that caution should be noted before using the Apple Watch 4 wearable wrist monitor to monitor heart rate in patients with cardiac arrhythmias such as atrial fibrillation.

MAFA II Study

Guo Y et al.: Mobile Photoplethysmographic Technology to Detect Atrial Fibrillation. J Am Coll Cardiol 74 (2019):2365-2375. doi: 10.1016/j.jacc.2019.08.019.

246.541 Chinesen im Alter ≥18 Jahren haben die PPG screening app heruntergeladen und 187.912 von ihnen (mittleres ALter 35 Jahre, 86.7 % männlich) nutzten vom 26.10.2018 bis zum 20.05.2019 für 14 Tage ein smart device (Armband Honor Band 4 oder Armbanduhr Huawei Watch GT oder Honor Watch) zum Monitoring. 424 von ihnen (0.23 %, mittleres Alter 54 Jahre, 87.0 % männlich) erhielten eine „suspected AF“ Mitteilung, von ihnen konnten 262 effektiv überprüft werden. 227 von diesen 262 (87.0 %) hatten tatsächlich VHF (positiver prädiktiver Wert der PPG-Signale 91.6 % (95%-CI: 91.5-91.8 %). Sowohl vermutetes als auch bestätigtes VHF waren mit zunehmenden Alter häufiger (p für den Trend <0.001). 216 der 227 Teilnehmer mit bestätigtem VHF (95.1 %) wurden in ein Programm zum integrierten VHF-Management mittels mobiler VHF-App aufgenommen; etwa 80 % der Hochrisiko-Patienten wurden erfolgreich antikoaguliert.

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