Ein Studienprojekt in Innsbruck und München entwickelt einen subkutan verabreichten Herzmonitor. Der Chip soll nach einem Herzinfarkt frühzeitige Vorboten gefährlicher Komplikationen erkennen.
Der Herzinfarkt gehört in Europa zu den häufigsten Todesursachen. Die Gefahr geht dabei nicht nur vom Infarkt selbst aus: In den Monaten nach dem Akutanfall erleidet eine beträchtliche Zahl von Patienten schwere, mitunter tödliche Komplikationen. Patienten mit eingeschränkter Pumpleistung haben ein hohes Risiko für lebensbedrohliche Herzrhythmusstörungen. Bei diesen Hochrisikopatienten wird vorsorglich ein Defibrillator implantiert, ein Schrittmacher-
artiges Gerät, das den Herzrhythmus überwachen und bösartige Herzrhythmusstörungen mit einem Schock beenden kann. Allerdings gehören 70 Prozent der Patienten, die der plötzliche Herztod in der Folge eines überstandenen Herzinfarktes ereilt, zur Gruppe der Patienten mit nur leicht eingeschränkter kardialer Pumpleistung. „Jene Patienten, die als Hochrisikopatienten behandelt werden, machen nur einen Bruchteil der tatsächlichen Hochrisikopatienten aus“, betont Axel Bauer, Direktor der Universitätsklinik für Innere Medizin III an der Medizinischen Universität Innsbruck: „Für die große Gruppe von Betroffenen mit einer mittleren Pumpleistung gibt es bisher keine spezifischen Vorsorgemaßnahmen. Die aktuelle Behandlungsstrategie geht also am Grundproblem vorbei.“ Die Gefahrengruppe fühlt sich nach ihrem Infarkt relativ wohl und nimmt ihren früheren Lebensstil wieder auf.
Im Jahr 2016, damals noch am Klinikum der Münchner Ludwig-Maximilians-Universität tätig, initiierte Axel Bauer – seit 2019 in Innsbruck – im Forschungsverbund des Deutschen Zentrums für Herzkreislaufforschung (DZHK) die SMART-MI-DZHK9 Studie. An der Studie nahmen 32 Herzzentren in Deutschland teil. Die Uniklinik für Innere Medizin III in Innsbruck war als einziges österreichisches Zentrum beteiligt. Die Kernaussage des Forschungsprojektes ist ermutigend: Der äußerst empfindliche Monitor macht auf gefährliche, jedoch asymptomatische Rhythmusereignisse aufmerksam, die wiederum Vorboten schwerer klinischer Ereignisse sind. Schwere Probleme werden so frühzeitig erkannt und Hochrisikopatienten besser behandelt. Bei dem Herzmonitor handelt es sich um einen zirka vier Zentimeter langen, wenige Gramm schweren Chip, der bereits für andere Indikationen am Markt verfügbar ist und der im Brustbereich unter die Haut injiziert wird.
Frühwarnsystem bei leichten Fällen
Die Identifikation von Hochrisikopatienten mit nur leicht eingeschränkter Pumpfunktion erfolgte zu Beginn der Studie durch eine spezielle EKG-Analyse, die Steuerungsprozesse des kardialen autonomen Nervensystems identifizieren kann. „Digitale EKG-basierte Biomarker sind sehr wertvoll in der Risikostratifizierung“, so Bauer. Störungen der autonomen Regulationsprozesse zeigen ein erhöhtes Risiko für weitere Komplikationen an. Insbesondere eine Überaktivität des Stressnervs (N. Sympathicus) erhöht das Risiko für bösartige Herzrhythmusstörungen. „Wir können auf diese Weise nicht alle, aber einen substanziellen Teil der Hochrisikopatienten identifizieren“, bekräftigt Bauer.
Der implantierte Chip verfügt über zwei Elektroden, mit denen er bis zu drei Jahre lang kontinuierlich eine Elektrokardiographie vornimmt. Der in dem Chip befindliche Minicomputer filtert das EKG vor, erkennt etwaige Rhythmusstörungen automatisiert und speichert diese ab. Einmal am Tag werden die gespeicherten Daten via Übertragungseinheit an ein telemedizinisches Zentrum gesendet, wo sie von Spezialisten analysiert werden. Auf diese Weise können die gefährlichen Arrhythmien erkannt werden, bevor sie zu Symptomen bei den Postinfarkt-Patienten führen: „Das eröffnet ein therapeutisches Fenster, um präventiv einzugreifen“, so Bauer: „Wenn man so will, dann handelt es sich hier um personalisierte präventive Medizin.“
Zukünftige Studien müssen nun klären, inwieweit sich durch diese telemedizinische Strategie die Prognose der Patienten langfristig verbessern lässt. Bis jetzt verfüge das Forschungsprojekt immer noch über den Charakter eines „experimentellen Ansatzes“, räumt der Innsbrucker Kardiologe ein: „Es bedarf noch vieler Schritte, bis dieser in den klinischen Alltag übersetzt werden kann.“ Die SMART-MI-DZHK9-Studie habe gezeigt, dass man mit dem implantierbaren Chip die Arrhythmien, die als Vorboten eines abermaligen Herzinfarktes, eines Schlaganfalls oder der Entwicklung von Vorhofflimmern zu betrachten sind, gut erkennen kann und dass das Implantat der herkömmlichen Nachsorge deutlich überlegen ist. In einer großen Folgestudie müsse nun nachgewiesen werden, dass der großflächige Einsatz dieser Technologie tatsächlich die gefürchteten Komplikationen und Todesfälle verhindern kann. „Künftig könnten die EKGs auch von Geräten abgenommen werden, die nicht implantiert sind, sondern außen getragen“, wagt Bauer einen Blick in die Zukunft. //
Gefährliche Vorboten
Die Ergebnisse der SMART-MI-DZHK9-Studie wurden erstmals auf dem Kongress der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie im Rahmen einer Hotline-Session präsentiert und vom bedeutenden Fachjournal Lancet Digital Health publiziert: Der implantierbare Monitor spürte innerhalb von 21 Monaten bei 60 von 201 Patienten schwere, meist jedoch asymptomatische Rhythmusereignisse auf. In der Kontrollgruppe, die aus 199 Herzinfarkt-Patienten ohne Telemonitoring bestand, konnten im Rahmen der üblichen Nachsorge im selben Zeitraum lediglich zwölf derartige Ereignisse entdeckt werden. A. Bauer et al.: „Telemedical cardiac risk assessment by implantable cardiac monitors in post-infarction patients with autonomic dysfunction (SMART-MI-DZHK9): A prospective investigator-initiated, randomized, multicenter, open-label diagnostic trial.“ Lancet Digital Health, Feb. 2022
„In Österreich wäre ein Projekt dieser Dimension nicht möglich“
Herr Prof. Bauer, Sie haben die SMART-MI-DZHK9-Studie im Jahr 2016 initiiert, als Sie noch am Klinikum der Münchner Ludwig-Maximilians-Universität tätig waren. Seit 2019 leiten Sie die Universitätsklinik für Innere Medizin III in Innsbruck. Wie funktioniert das eigentlich, wenn ein Studienleiter seine Studie vom alten zum neuen Arbeitsplatz mitnimmt?
Axel Bauer: „Mitnehmen“ ist hier der falsche Ausdruck, denn alle bleiben Teil des Projektes. Entscheidend ist, dass Wissenschaft funktioniert – unabhängig davon, ob jemand den Standort wechselt. München ist nach wie vor das Studienzentrum. Ich habe die Studie seinerzeit mit dem jetzigen Lehrstuhlinhaber gemeinschaftlich initiiert und wir arbeiten weiterhin eng und freundschaftlich zusammen. Aber natürlich profitiert die Universitätsklinik Innsbruck davon. Als ich die Studie auf dem Kongress der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie präsentiert habe, tat ich das auch als Vertreter der Universitätsklinik Innsbruck.
Entstehen keine Reibereien zwischen den Einrichtungen?
Alle wissenschaftlichen Projekte in diesem Ausmaß sind Gemeinschaftsprojekte, bei denen viele Räder ineinander greifen. Diese Gewinn-Gewinn-Situation müssen alle verstehen. Es ist eine Riesenchance, an verschiedenen Standorten und in verschiedenen Ländern gemeinschaftlich derartige Studien durchführen zu dürfen. In Österreich wäre ein Projekt dieser Dimension alleine ohnehin nicht möglich.
Von München nach Innsbruck.
Die Studie von Axel Bauer, Direktor der Universitätsklinik für Innere Medizin III an der Medizinischen Universität Innsbruck, unterstreicht, dass das Implantat der herkömmlichen Nachsorge deutlich überlegen ist. Das Fachjournal Lancet Digital Health veröffentlichte die Forschungsarbeit des Innsbrucker Professors.
Ist es schwierig, an Geld für solche Studien zu kommen?
Das Deutsche Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZKH) hat viel in diese Studie investiert. Das ist nicht selbstverständlich und hierfür bin ich sehr dankbar. Das Geld wird einem jedoch nicht nachgetragen, man muss um jeden Euro kämpfen und viele Menschen überzeugen. Die meisten Studien dieser Dimension sind Industriestudien. Das heißt, sie werden von Firmen finanziert, die dann auch das Studiendesign maßgeblich beeinflussen, die Wissenschaftler sowie die beteiligten Zentren auswählen und ein Stück weit das Ergebnis kontrollieren. In unserem Fall hat der Hersteller (Medtronic) die Studie unterstützt, indem er die Aggregate frei zur Verfügung gestellt hat, war aber nicht am Design oder an der Auswertung der Studie beteiligt. Insgesamt wird es zunehmend schwieriger, akademische Investigator-initiierte Studien auf die Beine zu stellen.
Findet man neben der Tätigkeit als Klinikleiter überhaupt noch Zeit für Forschung?
Es ist die Uraufgabe eines Lehrstuhlinhabers, Forschung zu betreiben. Die Forschungstätigkeit ist auch mein persönlicher Ansporn, um an einer Universitätsklinik zu arbeiten. Wenn ich einmal in Rente gehe, möchte ich, dass hinter mir schon eine Reihe von hochkarätigen Wissenschaftlern darauf wartet, die Begeisterung für die Forschung weiterzutragen. Dieser Gedanke hat mich immer stimuliert.