key: cord-0843250-wo5avu0d authors: Betz, Konstanze; van der Velden, Rachel; Gawalko, Monika; Hermans, Astrid; Pluymaekers, Nikki; Hillmann, Henrike A. K.; Hendriks, Jeroen; Duncker, David; Linz, Dominik title: Interpretation der Photoplethysmographie: Schritt für Schritt date: 2021-07-24 journal: Herzschrittmacherther Elektrophysiol DOI: 10.1007/s00399-021-00795-y sha: f78d00a4ba2cf38b24ca7291e2ad7b9d1c7a52d9 doc_id: 843250 cord_uid: wo5avu0d By applying photoplethysmography (PPG), the camera of the mobile phone can be used to remotely assess heart rate and rhythm, which was widely used in conjunction with teleconsultations within the TeleCheck-AF project during the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic. Herein, we provide an educational, structured, stepwise practical guide on how to interpret PPG signals. A better understanding of PPG recordings is critical for the implementation of this widely available technology into clinical practice. Die Therapie und Diagnostik von Herzrhythmusstörungen nehmen einen großen Stellenwert in der stationären und ambulanten Kardiologie ein. Insbesondere das Vorhofflimmern gehört dabei zu den Erkrankungen mit einer hohen Inzidenz, steigenden Prävalenz und zunehmender gesundheitsökonomischer Relevanz [1] . Gleichzeitig beginnt auch in Deutschland ein Wandel der Versorgungslandschaft durch einen Ausbau der Telemedizin [2] . Insbesondere im Bereich des Screenings auf Vorhofflimmern empfehlen aktuelle Konsensusdokumente den Einsatz sog. Smart Devices [3] . In Deutschland benutzen in etwa 77 % der Gesamtbevölkerung regelmäßig ein Smartphone, welches zur Beurteilung des Herzrhythmus in einer breiten Population benutzt werden kann [2, 4] . Verschiedene validierte Apps stehen ak-tuell als CE-markiertes, medizinisches Device zur Verfügung. Basierend auf der Photoplethysmographie(PPG)-Technologie, lässt sich mit der Kamera eines Smartphones beispielsweise das Vorliegen von Herzrhythmusstörungen valide erfassen [2, 5] . Aktuelle Daten zeigen eine hohe Sensitivität und Spezifität zur Detektion von Vorhofflimmern durch PPG-Analysen [5] [6] [7] [8] [9] . Die aktuellen Leitlinien der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie (ESC) zur Diagnostik und Therapie von Vorhofflimmern schreiben für die Diagnose eines Vorhofflimmerns dessen Nachweis mittels 12-Kanal-(10 s), oder Ein-Kanal-EKG-Registrierungen (30 s) vor [10] . Daher eignet sich die PPG-Technologie insbesondere dazu, bei PatientInnen mit bereits diagnostizierten Herzrhythmusstörungen, wie z. B. Vorhofflimmern, telemedizinisch die Frequenz und den Rhythmus zu beur- teilen, um die Behandlung entsprechend anzupassen [11] . Trotz der raschen Verbreitung von PPG-basierten Technologien fehlt bislang eine strukturierte Einweisung von ärztlichem und medizinischem Personal in deren Anwendung. Die damit verbundenen Unsicherheiten können dazu führen, dass die Technologie, obwohl sinnvoll, nicht eingesetzt wird [11] . Telecheck-AF ist ein internationales, multizentrisches Projekt zur Implementierung einer telemedizinischen Infrastruktur für die Versorgung von PatientInnen mit Vorhofflimmern durch Telekonsultation und "on-demand" Herzfrequenz-und Rhythmusmonitoring mit Hilfe der validierten, CE-gekennzeichneten, PPG-basierten App Fibricheck ® (Qopium, Hasselt, Belgien; [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] ). Die vorliegende Arbeit, basierend auf Erkenntnissen aus diesem Projekt [11, [13] [14] [15] [16] [17] [18] , soll eine Übersicht über die PPG-Technologie und eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Analyse und Interpretation der PPG-Signale bieten. Damit soll eine Integration und Implementierung dieser vielversprechenden und weit verfügbaren Technik in den klinischen Alltag gebahnt werden [11] . Für die PPG-Pulsmessung mittels Smartphone wird ein Finger vor das Blitzlicht und die Kamera gehalten, so dass das ein-dringende Licht an den Kapillaren pulsatil reflektiert und von der Kamera wieder erfasst werden kann (. Abb. 1;[2, 12, 19] ). Durch die Software wird das Videomaterial in eine Pulskurve transformiert [2, 11, 12, 20] . Die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Peaks geben Auskunft über die Pulsregularität (. Abb. 2; [12] ). Zusätzlich erfolgt eine Darstellung des Rhythmus mittels Tachogramm und Poincaré/Lorenz-Plotdiagramm (. Abb. 2), wodurch sich ein individueller Fingerabdruckdes Herzrhythmus in einer übersichtlichen Form ergibt [11] . In den vorliegenden Beispielen wur- [11, 14, 16, 17] . Das Telecheck-AF-Projekt ist auch an einigen deutschen Krankenhäusern erfolgreich implementiert, und es erfolgt zurzeit eine retrospektive Datensammlung und Analyse [11] . Auch wenn der klinische Nutzen sich bereits abzeichnet, steht eine flächendeckende Implementation einer solchen telemedizinischen Infrastruktur, wie in TeleCheck-AF beschrieben, in Deutschland noch vor einigen Herausforderungen. Es bleibt spannend zu sehen, wie sich die telemedizinische und mHealth-basierte klinische Landschaft in naher Zukunft auch in Deutschland verändern wird. Weitere Studien zur Validierung und Implementierung von telemedizinischen Infrastrukturen sind hier noch nötig. Für diesen Beitrag wurden von den Autoren keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien. Open Access. Dieser Artikel wird unter der Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz veröffentlicht, welche die Nutzung, Vervielfältigung, Bearbeitung, Verbreitung und Wiedergabe in jeglichem Medium und Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle ordnungsgemäß nennen, einen Link zur Creative Commons Lizenz beifügen und angeben, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die in diesem Artikel enthaltenen Bilder und sonstiges Drittmaterial unterliegen ebenfalls der genannten Creative Commons Lizenz, sofern sich aus der Abbildungslegende nichts anderes ergibt. Sofern das betreffende Material nicht unter der genannten Creative Commons Lizenz steht und die betreffende Handlung nicht nach gesetzlichen Vorschriften erlaubt ist, ist für die oben aufgeführten Weiterverwendungen des Materials die Einwilligung des jeweiligen Rechteinhabers einzuholen. Weitere Details zur Lizenz entnehmen Sie bitte der Lizenzinformation auf http://creativecommons.org/ licenses/by/4.0/deed.de. Prävalenz und Risikofaktoren von Vorhofflimmern in Deutschland Smart Devices revolutionieren die Kardiologie. Herzschr Elektrophys Screening for atrial fibrillation: a European Heart Rhythm Association (EHRA) consensus document endorsed by the Heart Rhythm Society (HRS) Global mobile market report Diagnostic performance of a smartphone-based photoplethysmographic application for atrial fibrillation screening in a primary care setting Accuracy of smartphone camera applications for detecting atrial fibrillation Detection of atrial fibrillation with a smartphone camera: first prospective, international, two-centre, clinical validation study (DETECT AF PRO) Comparison between electrocardiogram-and photoplethysmogram-derived features for atrial fibrillation detection in free-living conditions Accuracy of mHealth devices for atrial fibrillation screening: systematic review ESC Guidelines for the diagnosis and management of atrial fibrillation developed in collaboration with the European Association Abstract Interpretation of photoplethysmography: a step-by-step guide By applying photoplethysmography (PPG), the camera of the mobile phone can be used to remotely assess heart rate and rhythm, which was widely used in conjunction with teleconsultations within the TeleCheck-AF project during the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic. Herein, we provide an educational, structured, stepwise practical guide on how to interpret PPG signals Keywords Atrial fibrillation · Heart rhythm disorders · Mobile health · Photoplethysmography for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS) The photoplethysmography dictionary: practical guidance on signal interpretation and clinical scenarios from TeleCheck-AF Mobile phone-based use of the photoplethysmography technique to detect atrial fibrillation in primary care: diagnostic accuracy study of the FibriCheck app TeleCheck-AF for COVID-19 Implementation of an on-demand app-based heart rate and rhythm monitoring infrastructure for the management of atrial fibrillation through teleconsultation: TeleCheck-AF Coordination of a remote mHealth infrastructure for atrial fibrillation management during COVID-19 and beyond: TeleCheck-AF The TeleCheck-AF project on remote appbased management of atrial fibrillation during the COVID-19 pandemic: Patient experiences The European TeleCheck-AF project on remote app-based management of atrial fibrillation during the COVID-19 pandemic: centre and patient experiences TeleCheck-AF investigators, Pisters R (2020) On-demand mobile health infrastructures to allow comprehensive remote atrial fibrillation and risk factor management through teleconsultation A review on wearable photoplethysmography sensors and their potential future applications in health care Clinical validation of heart rate apps: mixed-methods evaluation study Early atrial fibrillation detection and the transition to comprehensive management