Ein neuartiges, gelfreies EKG-System, das 3D-Druck und künstliche Intelligenz (KI) vereint, könnte die Diagnostik von Herzrhythmusstörungen erheblich beschleunigen und vereinfachen. Entwickelt am School of Mechatronic Systems Engineering der Simon Fraser University (SFU), basiert das System auf wiederverwendbaren, trockenen Elektroden, die in einer weichen Brustband-Hülle angeordnet sind. Die Elektroden haben eine origami-artige Struktur und nutzen sanften Unterdruck, um sich an der Haut zu fixieren – ohne die üblichen, trocknenden Elektrolytgele. Stattdessen wird eine kohlenstoffbasierte Drucktinte (SGC-Ink) verwendet, die die elektrischen Signale des Herzens effizient leitet. Diese Signale werden an ein tragbares Gerät weitergeleitet, das eine eingebaute KI-Software nutzt, um bis zu zehn Arten von Arrhythmien vor-diagnostisch zu erkennen. Der Professor der SFU, Woo Soo Kim, betont, dass die derzeitige EKG-Praxis mit Einmal-Patches und Gel zeitaufwendig ist, oft zu ungenauen Ergebnissen führen kann, wenn die Elektroden abfallen, und viel medizinischen Abfall erzeugt. „Unsere trockenen Elektroden sind genauso genau wie herkömmliche gelbasierte Sensoren, aber komfortabler, einfacher zu handhaben und können sterilisiert und wiederverwendet werden – was den ökologischen Fußabdruck deutlich reduziert“, sagt er. Die KI-Software ermöglicht eine schnelle, präzise Voranalyse, wodurch ärztliche Bestätigungen schneller erfolgen können. In einer Studie, die in Biosensors and Bioelectronics veröffentlicht wurde und von der Postdoktorandin Yiting Chen geleitet wurde, testeten Kim und sein Team das System mit Pflegekräften aus der Kardiologischen Abteilung des Vancouver General Hospital. Die Rückmeldungen waren positiv: Die neue Brustband-Designs wurden als komfortabler und benutzerfreundlicher erachtet, insbesondere bei Langzeitüberwachung, bei der herkömmliche Holter-Geräte oft störend und unhandlich sind. Sollte ein Elektrode abfallen, reicht ein leichtes Nachdrücken, um die Saugverbindung wiederherzustellen – im Gegensatz zu der mühsamen Neupositionierung und erneuten Gelauftragung. Laut der European Heart Rhythm Association leidet jeder dritte Mensch weltweit irgendwann an einer Herzrhythmusstörung, wobei Vorhofflimmern bis 2050 um über 60 % zunehmen könnte. Kim sieht in dem System eine Chance, personalisierte, langfristige Herzüberwachung in klinischen Umgebungen wie Notaufnahmen, Krankenstationen und Altenheime zu verbessern – und besonders in ländlichen und abgelegenen Regionen, wo Zugang zu Fachärzten und Diagnosegeräten begrenzt ist. „Unser Ziel ist es, dass Menschen in First Nations-Gemeinden oder abgelegenen Gebieten ihre eigenen EKGs aufnehmen können, die KI analysiert, und der Arzt anschließend eine fundierte Diagnose stellen kann“, sagt er. Zurzeit arbeitet das Team an der Weiterentwicklung des KI-Algorithmus und an der Verkleinerung des 3D-gedruckten Elektroden-Origami-Designs – zukünftig soll es nur noch ein Drittel seiner aktuellen Höhe haben, was die Tragbarkeit und Anpassungsfähigkeit weiter erhöht. Bewertung und Hintergrund: Industrieexperten sehen in dem System eine bahnbrechende Entwicklung für die kardiale Telemedizin. Die Kombination aus gelfreier, wiederverwendbarer Technologie und KI-Unterstützung könnte die Diagnosegeschwindigkeit in kritischen Situationen verdoppeln, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit einzugehen. Die SFU-Entwicklung ist Teil einer wachsenden Trendwelle in der medizinischen Technik, die auf Benutzerfreundlichkeit, Nachhaltigkeit und Zugänglichkeit abzielt. Die Forschungsgruppe um Kim ist international anerkannt für ihre innovativen Ansätze in der tragbaren Medizintechnik. Die kommerzielle Umsetzung könnte in den nächsten zwei bis drei Jahren beginnen, insbesondere in Kooperation mit medizinischen Geräteherstellern und Gesundheitsdienstleistern in ländlichen Regionen.