Etablierung des telemedizinischen Hirndruck Monitorings in der Neurochirurgie

Abstract

4. Zusammenfassung Etablierung des telemedizinischen Hirndruck Monitoring in der Neurochirurgie Die Digitalisierung hat bereits verschiedenste Fachbereiche der Medizin erreicht und verändert unser Gesundheitssystem auch im Jahr 2023 fortlaufend in eine grundlegend positive Richtung. Diese Form der intelligenten Datenverarbeitung kann jede Patientin und jedem Patienten zu validierten Diagnosen und individuelleren Behandlungen verhelfen. Vor diesem Hintergrund ist es erstaunlich, dass der Hirndruck im klinischem Krankenhausalltag seit über 50 Jahren noch konventionell mithilfe von externen Ventrikeldrainagen oder externalisierten Hirndruckmesssonden überwacht wird. Die bisherige Methode kann ausschließlich Kurzeit-Messungen von durchschnittlich 5-10 Tagen liefern, aus diesen Daten lassen sich nur in begrenztem Maße Therapieempfehlungen ableiten. Die konventionellen Hirndrucküberwachungsmethoden bergen aufgrund ihrer unvermeidbaren externen Ausleitung ein hohes Infektionsrisiko und sind somit für Langzeit-Messung ungeeignet. Telemetrische Hirndruckmessungen eröffnen neue Perspektiven sowohl für den Neurochirurgen als auch für den Patienten. Mit der Idee, ein Implantat subkutan zu platzieren, welches den Hirndruck sicher und zuverlässig widerspiegelt, befasste sich bereits MacKay im Jahr 1965. Die ersten telemetrischen Implantate zeigten durch die Abweichung vom Nullpunkt jedoch Messfehler. Erst im Jahr 2009 wurde eine neue telemetrische Hirndruckmesssonde entwickelt. Seit Januar 2010 ist die Neurovent-P-Tel-Sonde der Firma Raumedic AG (Helmbrechts, Deutschland) in Deutschland zugelassen und für den klinischen Alltag regelhaft verfügbar. Die Neuentwicklung ermöglicht erstmalig valide Langzeitmessungen. Die telemetrischen Sonden waren jedoch zunächst für die Klinik vorgesehen. Die Fernüberwachung, das Telemonitoring, wird bereits in anderen medizinischen Fachrichtungen wie der Kardiologie, Diabetologie und Pneumologie erfolgreich angewendet. Der hohe Nutzen wurde durch die Verbesserung der therapeutischen Ergebnisse durch Telemonitoring, bzw. Telemedizin, bereits nachgewiesen. Gegenstand dieser Arbeit ist die Etablierung des telemedizinischen Hirndruck-Monitorings in der Neurochirurgie. Hierfür betreute ich zwischen August 2014 und November 2018 47 Patienten mit komplexen Problemen des Hirndruckes (chronische vorbehandelte Hydrozephalus mit Über- oder Unterdrainagen, Normaldruckhydrozephalus, idiopathische intrakranielle Hypertension, Aquäduktstenose, u.a.) in der neurochirurgischen Abteilung des Krankenhauses Ludmillenstift Meppen. Auf der Grundlage der telemetrischen Hirndruckmessung besteht nun die Möglichkeit, den Hirndruck auch zu Hause zu messen und zu überwachen. Das Homemonitoring ist die einfache Variante der Langzeitmessung des Hirndruckes im außerstationären alltäglichen Umfeld. Hierfür erfolgte zunächst die Einweisung der Patienten in die Benutzung der Hard- und Software der Neurovent-P-Tel Sonde und des MPR 1 Dataloggers (Monitor und Speichereinheit), um den Hirndruck zu Hause zu messen. Die Auswertung der gemessenen Daten musste jedoch in der Ambulanz erfolgen. Diese Methode wurde bereits von Mitgliedern meiner Arbeitsgruppe aufgebaut und beschrieben. Die beschränkte Speicherkapazität des MPR 1 Dataloggers für maximal 3 Tage machte jedoch eine ständige ambulante Vorstellung der Patienten allein zur Freisetzung von Speicherkapazität notwendig. So entstand die Idee des Home-Telemonitorings. Die Ausstattung für das Homemonitoring wurde um einen Patienten-PC mit den Programmen DataViewer und TeamViewer ergänzt. Indem die Patienten ihre Hirndruck-Daten zu Hause auf diesen Patienten-PC herunterladen konnten, wurde die Speicherkapazität erweitert. Außerdem wurde auch das Telemonitoring des Hirndruckes durch den Zugriff auf den Patienten-PC über das Internet und die Hirndruckdatenanalyse mit dem Patienten zu Hause möglich. Die vorliegende Dissertation widmet sich der ausführlichen Beschreibung dieser neuen Methode sowie der umfangreichen Anwendung am Patienten. Es ergaben sich somit stundenlange Messergebnisse und Betreuung von Patienten via Internet die durch meine Person engmaschig erfolgten. Mit den Home-Telemonitoring baute ich eine telemedizinische neue Methode der Langzeitmessung des Hirndruckes anhand der telemetrische Hirndruckmessung aus. Aus den gesammelten und ausgewerteten Datensätzen werden wissenschaftlich fundierte Aussagen für die praktische klinische Anwendung abgeleitet, die neue Methode mit der alten Methode verglichen sowie eine Etablierung der neuen Methode als Messverfahren erzielt. Bei 10 Patienten der 47 Patienten wurden die konventionelle Form der Hirndruckmessung veranlasst. Bei 37 Patienten wurde eine telemetrische Hirndrucksonde, Neurovent-P-Tel, implantiert. Davon wurden 17 im Setting eines Homemonitorings überwacht und bei 20 Patienten das Setting eines Home-Telemonitoring mit Telemedizin über eine Internetverbindung und mithilfe von Telekonferenzen aufgebaut. Somit wurden 10052 Stunden der Hirndruckmessungen im alltäglichen außerstationären Umfeld vorgenommen. Patienten konnten sogar über eine Entfernung von 649 km überwacht und betreut werden. Homemonitoring und Home-Telemonitoring erwiesen sich als äußerst hilfreich zur Abklärung von schwierigen ICP-gebunden Fragestellungen sowohl bei Erwachsenen als auch bei pädiatrischen Patienten. Sie erlaubten zum einen eine optimale Feinjustierung von VP-Shunt Ventilen und zum anderen eine sorgfältige Langzeitüberwachung nach einer endoskopischen Drittventrikulozisternostomie. Das spezielle Setting des Home-Telemonitorings reduzierte unnötige ambulante Vorstellungen. Unter strenger Einhaltung des Datenschutzes konnten Telekonferenzen in einem digitalen Setting (über Mobiltelefon, Patienten-PC und Internet) stattfinden und medizinische Entscheidungen über Symptome des ICPs gemeinsam mit dem Patienten zu Hause anhand von objektiven ICP-Messungen getroffen werden. Nach erfolgter ICP-Datenanalyse waren sofortige Entscheidungen möglich. Es konnten große Datenvolumen gewonnen und trotz teils großer Entfernungen zur Klinik ausgewertet werden. Es lässt sich schlussfolgern, dass Home-Telemonitoring mithilfe der telemetrischen Hirndruckmesssonde bei guter Organisation und Patientenkooperation im klinischen Alltag etablieren lässt. Die telemetrische ICP-Messung ist sowohl bei Erwachsenen wie auch bei Kindern sicher und hoch zuverlässig. Langzeit-ICP-Homemonitoring und Home-Telemonitoring ermöglichen neue Therapiestrategien im neurochirurgischen Entscheidungsprozess. Komplexe Hydrocephalus-Fälle können sicher und zuverlässig mit Langzeit-ICP-Messungen behandelt werden, unabhängig davon, woher sie kommen oder leben. Auf diese Weise kann ein größeres Patientenkollektiv – auch in ländlichen Regionen oder im Ausland – erreicht werden. Die Methode liefert schnelle und valide Daten, aus denen rasch spezifische Handlungsanweisungen abgeleitet und initiiert werden können. Darüber hinaus fördert die Methode das Empowerment der Patienten und deren Angehörigen und führt in diesem Zusammenhang möglicherweise auch zu einer Verbesserung der Lebensqualität.

5. Abstract Establishment of telemedical ICP monitoring in neurosurgery The digitalization is continuously shaping our health system in a positive way. Intelligent Data management can help to provide every patient with a validated diagnosis and individual therapeutic strategies. Therefore, it is surprising that for over 50 years the ICP is still measured and monitored in the conventional way with external ventricular drains or externalized ICP catheters. Upon this, short-time ICP measurements, from mean 5-10 days lead to some therapeutic decisions about ICP management. Long-time ICP monitoring however, is not possible with conventional ICP monitoring devices due to their risk of infection while remaining externalized. Telemetric ICP measurement opens new perspectives for patients and neurosurgeons. In order to solve this problem, MacKay proposed using telemetry in ICP measurements and developing subcutaneous relaying implants in 1965. Albeit the first telemetric ICP measure devices did not proof to be secure for monitoring due zero drifts in the measurements. Only in 2009, a telemetric ICP Probe, the Neurovent-P-Tel by Raumedic AG (Helmbrechts, Germany), became an alternative for secure ICP telemetric monitoring. First use in clinical practice data from January 2010. Telemedicine is already established in other medical fields such as cardiology, pneumology and diabetology and has shown advantages in treatment outcomes through Telemonitoring of different parameters. The objective of this work is the development, layout and establishment of the telemonitoring of ICP in neurosurgery. Therefore 47 patients with complex ICP problems (chronic hydrocephalus with over or underdrain, normal pressure hydrocephalus, idiopathic intracranial hypertension, stenosis of the aqueduct, among others) where treated in our neurosurgical department in the Ludmillenstift Hospital in Meppen (Germany) between August 2014 and November 2018. The telemetric method allows for the option to measure and monitor the cerebral pressure from home. I therefore expanded the duration of Long-term ICP monitoring at home and enable telemedical support; via Home-Telemonitoring. Homemonitoring is the simple variant of Long-term ICP monitoring with the patient in an out-clinic situation. In order to make this possible we instructed the patient in how to use the hardware and software of the P-Tel System to measure ICP Data. The ICP Data had to be downloaded and analyzed in an out-patient-clinic. The limited memory capacity of the MPR 1 Datalogger however made a frequent visit outpatient presentation necessary, just to free up some storage capacity. The idea of Home-Telemonitoring was inspired by this problem. In addition to the equipment for Homemonitoring, the MPR 1 Datalogger, patients were given a patient-PC with the DataViewer and TeamViewer software. In this way, they could gain more storage capacity by downloading the ICP data directly to their patient-PC. In addition to that, telemonitoring of the ICP became possible through the internet, enabling our medical team to view ICP Data on the patient-PC using TeamViewer and the internet while the patients remained at home. For 10 out of the 47 patients, the conventional way of monitoring the ICP was used. The remaining 37 patients had a telemetric probe implanted. For 17 patients the setting of Homemonitoring was used and 20 patients were monitored in a Home-Telemonitoring-Setting, which was set up using telemedicine, teleconferences and the internet. The ICP was measured during everyday activities. 10052 hours of ICP Data were gained while the patients remained outside the hospital. Even a patient living 649 km from our clinic could be monitored. Homemonitoring and Home-Telemonitoring proved helpful in clearing difficult ICP related questions in pediatric and adult patients. In many cases they made the optimal fine adjustment of VP Shunt valves and in other cases the long-term control after an ETV possible. The special setting of Home-Telemonitoring reduced unnecessary out-clinic presentations of the patients. Through Teleconferences using mobile phones, patient-PCs and the Internet, medical decisions could be made upon symptoms of ICP with objective measurements, while the patient remained at home. Instant decisions could be made after an ICP-Data analysis. A huge amount of data could be collected despite long distance between the patient’s homes and the clinic. In conclusion, the establishment of Home-Telemonitoring is feasible with telemetric ICP-Probes. Telemetric monitoring of the ICP is secure and reliable in adults and in pediatric patients. Long-term ICP Homemonitoring and Home-Telemonitoring allows new therapeutic strategies in neurosurgical matters. Complex cases of Hydrocephalus can be treated with long-term ICP monitoring. The main benefit of Home-Telemonitoring is to be able to also monitor patients who live far away from the clinic. This makes medical treatment for special hydrocephalus cases possible, regardless of where the patient lives. More patients can be treated, also in rural regions and abroad. This method gives the treating physician secure and fast data to develop individual therapeutic strategies. It also empowers the patients and the patients’ families and could contribute to a better quality of life.