Verbesserung der Effizienz von Screening-Tests mit dem Knöchel-Arm-Index durch automatisierte und innovative Technologie

Für die arterielle Verschlusskrankheit der unteren Extremitäten (LEAD), eine chronisch fortschreitende Erkrankung, sind mehrere Risikofaktoren wie fortgeschrittenes Alter, ethnische Zugehörigkeit, Vererbung, Rauchen/Tabakkonsum und Krankheiten wie Diabetes, Bluthochdruck, Dyslipidämie, Hyperhomocysteinämie, chronische Niereninsuffizienz und andere bekannt.

LEAD ist weit verbreitet, in den USA leiden rund 29 % der Personen ab 50 Jahren (mit Tabakkonsum oder Diabetes in der Vorgeschichte) an dieser Krankheit [1].

Der Knöchel-Arm-Index (ABI) ist ein nicht invasiver vaskulärer Screening-Test, für dessen Ergebnis der höchste systolische Druck im Knöchel durch den höchsten systolischen Druck im Arm geteilt wird [1, 2, 3]. Der Test ist hochempfindlich, spezifisch und hat eine sehr hohe Genauigkeit, weshalb er häufig für die Erstdiagnose einer LEAD verwendet wird.

Normalerweise wird die Messung des Knöchel-Arm-Index (ABI) als erster Screening-Test zur Feststellung einer arteriellen Verschlusskrankheit der unteren Extremitäten verwendet und die Doppler-Methode gilt als Referenzstandard für die Diagnose. Bei der Standard-Doppler-Methode sind ein Dopplergerät zur Erfassung der Signale in den Arterien und eine sequenzielle Messung des systolischen Blutdrucks (SBD) der vier Extremitäten erforderlich. Diese Methode ist jedoch zeitaufwendig und erfordert geschultes Personal, was ein großer Nachteil ist. Auf der Suche nach einer einfacheren, schnelleren und effizienteren Alternative verwenden Mediziner jetzt eine neuartige Diagnosetechnologie, die auf Oszillometrie und Plethysmographie basiert. Dabei kommt ein automatisches Blutdruckmessgerät zum Einsatz, das Vorurteile des Personals ausräumt und keine spezielle Schulung erfordert [5].

Mehrere Studien, einschließlich einer kürzlich durchgeführten und im European Journal of Vascular & Endovascular Surgery veröffentlichten Studie, haben die höhere Genauigkeit und Zuverlässigkeit der ABI-Messung mit dem automatisierten Gerät im Vergleich zur Standard-Doppler-Methode nachgewiesen. An der Studie nahmen 118 Patienten mit Verdacht auf eine LEAD sowie Risikopatienten teil. Zwei medizinische Fachkräfte führten an den Patienten Doppler- und oszillometrische ABI-Messungen durch, um die Intrarater- und Interrater-Reliabilität festzustellen. Mit dem Dop-ABI als Referenzwert ergab die Studie, dass Empfindlichkeit, Spezifität, Genauigkeit sowie die positiven und negativen Vorhersagewerte des oszillometrischen ABI 89,1%, 94,4%, 94,1%, 91,8% bzw. 92,4% betragen. In der Studie wurden anhand des Intraclass-Korrelationskoeffizienten (IKK) außerdem eine hohe Übereinstimmung und eine ausgezeichnete Intrarater-Reliabilität zwischen den Methoden festgestellt [5].

Die Studie kam zu dem Schluss, dass bei der Verwendung eines automatisierten Geräts für das LEAD-Screening eine hervorragende Diagnoseleistung erreicht wird und ein solches Gerät daher in der Primärversorgung überall dort eingesetzt werden sollte, wo eine schnelle, effiziente und zuverlässige ABI-Messung erforderlich ist.

Ansätze zur Früherkennung von LEAD

Die arterielle Verschlusskrankheit der unteren Extremitäten (LEAD), eine chronische, fortschreitende Erkrankung, ist eine Erscheinungsform der systemischen Atherosklerose, die durch Auslöser wie fortgeschrittenes Alter, ethnische Zugehörigkeit, Vererbung, Rauchen/Tabakkonsum und bestimmte andere Krankheiten gekennzeichnet ist. LEAD führt häufig zu hohen kardiovaskulären Mortalitätsrisiken, Funktionsstörungen und einer geringeren Lebensqualität der Patienten. LEAD-Patienten haben im Allgemeinen ein fünf- bis sechsmal höheres kardiovaskuläres Mortalitätsrisiko als Patienten mit einer anderen atherosklerotischen Erkrankung [7].

Obwohl die Prävalenzdaten für die Krankheit laut einer Studie in den USA begrenzt sind, hatten mehr als 29 % der Personen ab 50 Jahren (mit Tabakkonsum oder Diabetes in der Vorgeschichte) eine LEAD. Eine andere, kürzlich in Schweden durchgeführte repräsentative Studie ergab, dass bei rund 18 % der Bevölkerung eine LEAD vorliegt [1].

Die frühe Diagnose der Krankheit ermöglicht eine wirksame Behandlung und aktive Veränderungen des Lebensstils, die zu einer besseren Prognose führen. Aus diesem Grund sollte sich die frühzeitige Patientenbewertung auf Auslöser und ein Risikofaktor-Screening für asymptomatische Patienten und Patienten mit atypischen Symptomen konzentrieren [7].

Etwa 40 % der LEAD-Patienten sind asymptomatisch und haben keine Beinbeschwerden, selbst bei einem ABI von <0,90 oder einem Pulsabfall. Weitere 50 % der Patienten haben atypische Symptome und nur etwa 10 % der Patienten klagen über typische Symptome wie Claudicatio intermittens. Die Claudicatio bleibt bei etwa 70-80 % der Patienten stabil, bei 10-20 % verschlechtert sie sich und bei 1-2 % der Patienten kommt es zu einer akuten Extremitätenischämie [7].

Image Source [8]:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2894725/

Was ist der Knöchel-Arm-Index?

Der Knöchel-Arm-Index (ABI) ist ein nicht invasiver vaskulärer Screening-Test, der von Krankenschwestern, Ärzten, Chirurgen und Podologen durchgeführt wird, um eine periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) an arteriellen Gefäßen festzustellen. Ziel des Tests ist es, die Diagnose einer Gefäßerkrankung durch Verwendung eines objektiven Indikators für die arterielle Perfusion zu einer unteren Extremität zu unterstützen [1, 2].

Bei diesem Test wird ein Gerät verwendet, das den systolischen Blutdruck mit einer aufblasbaren Manschette sowohl am Oberarm als auch am Knöchel misst. Das systolische Blutdruckmessgerät kann entweder manuell abgelesen oder mit einer automatischen elektronischen Digitalanzeige versehen sein. Der ABI-Wert oder das Verhältnis wird berechnet, indem der am Knöchel aufgezeichnete systolische Blutdruck durch den Messwert am Arm dividiert wird. ABI-Verhältnisse von 0,90 bis 1,40 liegen im Normalbereich für Erwachsene, ein Wert von <0,9 zeigt jedoch das Vorhandensein einer pAVK an. Noch niedrigere Werte (<0,5) deuten auf eine schwerwiegende Krankheit hin und der Patient könnte in Zukunft Geschwüre und Wundbrand entwickeln [2].

Bei der Durchführung einer ABI-Messung ist die Doppler-Methode am weitesten verbreitet. Dabei wird der systolische Blutdruck mit einem 5- oder 10-MHz-Dauerstrich-Dopplergerät aufgezeichnet. Normalerweise wird die Messung des Knöchel-Arm-Index (ABI) als erster Screening-Test zur Feststellung einer arteriellen Verschlusskrankheit der unteren Extremitäten verwendet und die Doppler-Methode gilt als Referenzstandard für die Diagnose [1, 3, 5].

ABI-Messungen mit automatisierter innovativer Digitaltechnologie

Obwohl die Doppler-Methode ein etablierter Standard ist und eine hohe diagnostische Genauigkeit für die Messung des Knöchel-Brachial-Index (ABI) aufweist, sind mit dem Verfahren einige Nachteile verbunden. Das Verfahren ist zeitaufwendig und erfordert geschultes Personal, wodurch ein flächendeckender Einsatz in der Primärversorgung nicht möglich ist. 2012 betonte die American Heart Association (AHA) die Notwendigkeit einer einfacheren und effizienteren Alternative für ABI-Messungen.

Alternative, automatisierte Medizingeräte erfreuen sich zunehmender Popularität und Aufmerksamkeit, da die Messung viel einfacher und effizienter ist und keine spezielle Schulung erfordert. Mehrere Studien haben die Genauigkeit und Empfindlichkeit der oszillometrischen Methode im Vergleich zur Doppler-Methode untersucht. Dank dieser Vorteile sind automatisierte ABI-Messgeräte bereits weltweit verfügbar [5].

Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Knöchel-Arm-Index-Messungen mit einem automatischen Geräte mit mehreren Manschetten (MESI mTABLET) im Vergleich zur Doppler-Methode [5].

Zielsetzung:

In einer kürzlich durchgeführten und im European Journal of Vascular & Endovascular Surgery veröffentlichten Studie wurden die höhere Genauigkeit und Zuverlässigkeit der ABI-Messung mit einem automatisierten Gerät im Vergleich zur Standard-Doppler-Methode nachgewiesen.

Material und Methode:

An der Studie nahmen 118 Patienten mit Verdacht auf LEAD sowie Risikopatienten teil, bei denen zwei oder mehr kardiovaskuläre Risikofaktoren vorhanden waren. Die an der Studie teilnehmenden Männer waren alle über 60 Jahre alt und die Frauen über 65 Jahre.

Die Forscher ließen von zwei Fachkräften Doppler- und automatisierte ABI-Messungen an den Patienten durchführen, um die Intrarater- und Interrater-Reliabilität festzustellen. Während der Studie wurden die von der AHA festgelegten Messprotokolle befolgt.

Die Normalverteilung wurde mit dem Shapiro-Wilk-Test überprüft und die mittleren ABIs der Doppler- und oszillometrischen Methode mit dem t-Test verglichen. Die Bewertung der diagnostischen Kapazitäten sowie der Sensitivität, Genauigkeit, Spezifität und der positiven und negativen Werte für die jeweiligen Methoden, bei denen ein niedriger ABI (≤ 0,90) festgestellt wurde, wurde unter Verwendung des Cohens-Kappa-Koeffizienten durchgeführt. Die Variabilität der Intra- und Interrater-Messung wurde zunächst anhand des Intraclass-Korrelationskoeffizienten (IKK) für die Übereinstimmung jeder Methode bewertet. Eine zweite Analyse der Intrarater- und Interrater-Reliabilität wurde mit der Bland-Altman-Methode durchgeführt.

Ergebnisse:

Mit dem Dop-ABI als Referenzwert ergab die Studie, dass Empfindlichkeit, Spezifität, Genauigkeit sowie die positiven und negativen Vorhersagewerte des automatisierten ABI bei hohen Werten von 89,1%, 94,4%, 94,1%, 91,8% bzw. 92,4% liegen. Die Genauigkeit (d. h. die Patienten wurden anhand von Osc-ABI im Vergleich zu Dop-ABI richtig eingeordnet) betrug 94,1 % bei der ersten Messung von Beobachter 1 und 92 % von Beobachter 2 sowie 90,3 % bei der zweiten Messung von Beobachter 1. In der Studie wurden weiterhin eine hohe Übereinstimmung (Kappa-Koeffizient von 0,80–0,88 mit zwei Beobachtern) und eine ausgezeichnete Intrarater-Reliabilität festgestellt, was mithilfe des Intraclass-Korrelationskoeffizienten (IKK von 0,94 mit 95 % CI 0,91–0,96) der Methoden belegt wurde.

Die Studie kam zu dem Schluss, dass die Verwendung derartiger automatisierter Geräte beim LEAD-Screening hervorragende Diagnoseleistungen erzielt und ein solches Gerät daher in der Primärversorgung überall dort eingesetzt werden sollte, wo schnelle, effiziente und zuverlässige Screenings erforderlich sind.

Aufstrebende automatische Geräte

Es gibt eine Reihe hervorragender Beispiele für aufstrebende, innovative Messgeräte – und das MESI mTABLET System ist eines davon. Das MESI mTABLET Diagnosesystem ist ein modernes All-in-One-System mit erstklassigen Diagnosemodulen, Patientenakten und medizinischen Apps [10]. Das System bietet einen automatischen, kabellosen Knöchel-Arm-Index mit 3Cuff™-Technologie, die eine gleichzeitige Messung des Arm- und Knöchel-Index ermöglicht. Es nutzt dabei den PADsense™-Algorithmus, um schwerwiegende periphere arterielle Verschlusskrankheiten festzustellen.

Alle Messungen und Patientendaten werden automatisch gespeichert und mit der integrierten elektronischen Patientenakte MESI mRECORDS synchronisiert. Die Akte ist mit dem MESI mTABLET und von jedem internetfähigen Gerät einfach und sicher abrufbar [11]. Dieses nicht invasive Gerät misst gleichzeitig den Knöchel-Arm-Index (ABI) und generiert mithilfe von Wellenformanalyse- und Gefäßbewertungstechnologien Diagnoseinformationen. Die Funktionalität des Geräts kann durch zusätzliche Mess-Apps wie Pulswellengeschwindigkeit, Mittelwertbildung des Blutdrucks usw. erweitert werden. Dabei entspricht die Patientenbewertung weitgehend der klassischen Doppler-Messung [12].

Das Gerät verfügt über weitere einzigartige Funktionen wie:

• Objektive Ergebnisse durch diagnostische Messungen, Triage, fachärztliche Gutachten, Beratungen und andere Daten, um eine progressive Analyse zu ermöglichen.
• Ständige Upgrades mit zusätzlichen Diagnosetools und medizinischen Apps zur Verbesserung der Funktionalität.
• Einheitliche Formate zur Verbesserung der Kommunikation vermindern Unstimmigkeiten bei der Berichterstellung und verkürzen die Diagnose- und Behandlungszeit [15].

Fazit

LEAD ist eine weit verbreitete Krankheit mit einer ähnlichen Morbidität und Mortalität wie bei der koronaren Herzkrankheit. Die Krankheit wird jedoch weniger genau untersucht und folglich weniger behandelt. Die bestehende Doppler-Methode zur Messung des Knöchel-Arm-Index (ABI) ist zwar effektiv, hat jedoch beim Einsatz in der Primärversorgung auch Nachteile, was zu einer geringeren Diagnose und Behandlung der Krankheit führt.

Diese Einschränkungen der bestehenden Methoden unterstreichen den latenten Bedarf für die Entwicklung neuer, nicht invasiver, effizienter Diagnosemethoden. Die aufstrebende automatisierte plethysmografische Technologie zeigt ein beachtliches Potenzial als Alternative, um die Notwendigkeit einer einfachen, kostengünstigen, genauen und schnellen Diagnose von LEAD zu befriedigen. Die aktuellen bahnbrechenden Innovationen bei dieser Technologie werden sicherlich die Patientendiagnose und -prognose bei der LEAD verbessern.