Ein neuartiges berührungsloses Fernabfragesystem basierend auf 5G-Telekommunikationstechnik während der Implantation von kardialen implantierbaren elektrischen Geräten vor dem Hintergrund der globalen COVID-19-Pandemie
Kardiale implantierbare elektrische Geräte (CIEDs) gehören zu den effektivsten Methoden zur Behandlung und Diagnose verschiedener Arten von Arrhythmien und Herzinsuffizienz. Zu diesen Geräten gehören Herzschrittmacher, implantierbare Kardioverter-Defibrillatoren (ICDs) und Geräte zur kardialen Resynchronisationstherapie (CRT). Während des Implantationsverfahrens ist es für Kliniker entscheidend, die Geräteparameter zu bewerten und zu programmieren, um sowohl Sicherheit als auch Wirksamkeit zu gewährleisten. Traditionell wird diese Aufgabe von den klinischen Servicetechnikern des Herstellers durchgeführt, die physisch im Katheterlabor (Cath-lab) anwesend sind. Der Ausbruch der COVID-19-Pandemie hat jedoch erhebliche Herausforderungen mit sich gebracht, da diese Techniker oft keinen Zugang zum Cath-lab und zu den Krankenhausstationen haben. Diese Einschränkung hat die Entwicklung innovativer Lösungen erforderlich gemacht, um die Fernprüfung und -programmierung von CIEDs zu ermöglichen und gleichzeitig das Risiko einer Infektionsübertragung zu minimieren.
Um dieses Problem zu lösen, wurde ein neuartiges berührungsloses Fernabfragesystem entwickelt, das das 5G-Datenübertragungsmodul von China Telecom und die Abbott Merlin Programmer 3650-Software (Version 20.1.1 rev3) nutzt. Dieses System ermöglicht die Echtzeitprüfung und -programmierung von CIEDs, ohne dass ein physischer Kontakt zwischen dem klinischen Servicetechniker des Herstellers und dem medizinischen Personal im Cath-lab erforderlich ist. Das System besteht aus drei Hauptkomponenten: einem externen Gerät mit Fernabfrage-Software (RI) namens 5G Cloud Follow-up, einem Merlin Patient Care System-3650-Programmiergerät mit einem 5G-Datenübertragungsmodul im Cath-lab und einem zentralen Server in einem sicheren Rechenzentrum.
Das System funktioniert, indem es dem klinischen Servicetechniker des Herstellers ermöglicht, sich remote mit dem Merlin Patient Care System-3650-Programmiergerät zu verbinden. Um die Sicherheit zu gewährleisten, verwendet die RI-Software einen mehrstufigen Authentifizierungsprozess. Der Techniker muss ein individuelles geheimes Identifikationspasswort eingeben und einen dynamischen Bestätigungscode vom sicheren Rechenzentrum erhalten, der gesendet wird, nachdem das Cath-lab-Personal den Beginn des Implantationsverfahrens bestätigt hat. Diese Echtzeitkommunikation zwischen dem Techniker und dem medizinischen Personal erhöht die Sicherheit und Zuverlässigkeit des berührungslosen Parameterprüfungs- und -programmierungsprozesses.
Eine Studie wurde durchgeführt, um die Wirksamkeit dieses neuartigen Systems zu bewerten, an der 110 Patienten teilnahmen, die zwischen August 2020 und März 2021 am Beijing Anzhen Hospital, Capital Medical University, eine CIED-Implantation erhielten. Von diesen Patienten wurden 59 von Technikern abgefragt, die physisch im Cath-lab anwesend waren, während die verbleibenden 51 Patienten mit dem berührungslosen Fernabfragesystem abgefragt wurden. Die implantierten Geräte umfassten 92 Zweikammerschrittmacher, fünf Einkammerschrittmacher, drei Einkammer-ICDs, fünf Zweikammer-ICDs und fünf CRT-Geräte. In der Gruppe mit physischer Anwesenheit wurden zwei Einkammerschrittmacher, 50 Zweikammerschrittmacher, zwei Einkammer-ICDs, zwei Zweikammer-ICDs und drei CRT-Geräte implantiert. In der berührungslosen Gruppe wurden drei Einkammerschrittmacher, 42 Zweikammerschrittmacher, ein Einkammer-ICD, drei Zweikammer-ICDs und zwei CRT-Geräte implantiert.
Die Studie analysierte verschiedene Parameter, einschließlich der Wahrnehmungs-, Schwellen- und Impedanzwerte für den rechten Vorhof (RA), die rechte Herzkammer (RV) und die linke Herzkammer (LV). Die Ergebnisse zeigten keine statistisch signifikanten Unterschiede in diesen Parametern zwischen den beiden Gruppen, sowohl in Echtzeit als auch nach einem Monat Nachbeobachtung. Allerdings waren die RA-, RV- und LV-Impedanzwerte in Echtzeit im Vergleich zu einem Monat später in der berührungslosen Gruppe signifikant höher. Dieser Befund deutet darauf hin, dass das Fernabfragesystem während des Implantationsverfahrens genaue und zuverlässige Daten liefert.
Neben den technischen Parametern bewertete die Studie auch die Verfahrenseffizienz und Sicherheit. Die Häufigkeit der Türöffnungen im Cath-lab war in der Gruppe mit physischer Anwesenheit signifikant höher als in der berührungslosen Gruppe, was darauf hindeutet, dass das Fernsystem unnötige Unterbrechungen während des Verfahrens reduziert. Es gab keine signifikanten Unterschiede in der Verfahrensdauer oder den Gerätefehlerraten zwischen den beiden Gruppen. Darüber hinaus waren die Infektionsraten in beiden Gruppen identisch, was zeigt, dass das berührungslose System das Risiko einer COVID-19-Übertragung effektiv minimiert, ohne die Patientensicherheit zu beeinträchtigen.
Die Entwicklung dieses neuartigen berührungslosen Fernabfragesystems stellt einen bedeutenden Fortschritt auf dem Gebiet der CIED-Implantation dar, insbesondere im Kontext der COVID-19-Pandemie. Durch den Wegfall der Notwendigkeit einer physischen Anwesenheit reduziert das System das Risiko einer Infektionsübertragung und gewährleistet gleichzeitig die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Geräteparameterprüfung und -programmierung. Die Verwendung von 5G-Technologie sorgt für eine schnelle und sichere Datenübertragung und ermöglicht eine Echtzeitkommunikation zwischen dem klinischen Servicetechniker des Herstellers und dem medizinischen Personal im Cath-lab.
Die potenziellen Anwendungen der Fernabfrage-Technologie (RI) gehen über die aktuelle Pandemie hinaus. Es wurde gezeigt, dass RI die klinischen Ergebnisse verbessert, indem es die frühzeitige Erkennung von unerwünschten Ereignissen wie Vorhofflimmern, ventrikulären Arrhythmien, Geräte-/Leitungsfehlfunktionen und Batterieerschöpfung ermöglicht. Frühere Studien haben gezeigt, dass RI-Technologie die Häufigkeit traditioneller Nachsorgetermine signifikant reduzieren kann, während sie zuverlässige und ausreichende Daten zur Bewertung der Gerätefunktion und zur Erkennung von Arrhythmien liefert. Beispielsweise ergab die Pacemaker Remote Follow-up Evaluation and Review-Studie, an der 980 Patienten teilnahmen, dass RI 66 % der klinisch signifikanten Ereignisse erkannte, verglichen mit nur 2 % in der Kontrollgruppe, die sich auf konventionelle Nachsorge verließ.
Darüber hinaus wurde gezeigt, dass RI-Technologie Zeit für Gesundheitsdienstleister spart. Eine Studie schätzte, dass RI 81 Stunden pro Jahr für einen Arzt einsparen könnte, der 100 Patienten betreut. Diese Effizienz ist besonders in Notfallsituationen wertvoll, wo RI mit einer verkürzten Zeit bis zur Gerätebewertung und Behandlungsentscheidung in Verbindung gebracht wurde. Die Möglichkeit, CIEDs remote zu überwachen und zu programmieren, kommt auch Patienten in abgelegenen oder unterversorgten Gebieten zugute, wo der Zugang zu spezialisierter Versorgung begrenzt sein kann.
Das in dieser Studie beschriebene neuartige berührungslose Fernabfragesystem bietet mehrere Vorteile gegenüber traditionellen RI-Systemen. Im Gegensatz zu herkömmlichen RI-Systemen, die hauptsächlich zur Überwachung verwendet werden, ermöglicht dieses System die Fernprüfung und -programmierung von CIEDs. Diese Fähigkeit ist besonders wertvoll während des Implantationsverfahrens, wo Echtzeitparameteranpassungen kritisch sind. Die Verwendung fortschrittlicher Verschlüsselungsmechanismen, einschließlich 2048-Bit-RSA-asymmetrischem Schlüsselaustausch und autonomen Peer-to-Peer-Datenübertragungsprotokollen, gewährleistet ein hohes Maß an Datensicherheit und Kommunikationsintegrität.
Trotz seiner Vorteile erkennt die Studie mehrere Einschränkungen an. Die Stichprobengröße war relativ klein, und die Nachbeobachtungsdauer war kurz. Darüber hinaus war die Anzahl der beobachteten Variablen begrenzt. Zukünftige Studien mit größeren Stichproben und längeren Nachbeobachtungszeiträumen sind erforderlich, um die Wirksamkeit des Systems weiter zu validieren und seine potenziellen Anwendungen in anderen klinischen Umgebungen zu untersuchen.
Zusammenfassend stellt das neuartige berührungslose Fernabfragesystem basierend auf 5G-Telekommunikationstechnik einen bedeutenden Fortschritt auf dem Gebiet der CIED-Implantation dar. Durch die Ermöglichung der Fernprüfung und -programmierung von Parametern reduziert das System das Risiko einer Infektionsübertragung, verbessert die Verfahrenseffizienz und gewährleistet eine genaue und zuverlässige Gerätefunktion. Die Integration fortschrittlicher Sicherheitsmaßnahmen und Echtzeitkommunikationsfähigkeiten macht das System zu einem wertvollen Werkzeug für Gesundheitsdienstleister, insbesondere im Kontext der COVID-19-Pandemie. Da sich die RI-Technologie weiterentwickelt, hat sie das Potenzial, das Management von CIEDs zu transformieren, die klinischen Ergebnisse zu verbessern und die Patientenversorgung zu optimieren.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002069