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Eine Validierungsstudie, die den Cheetah-Monitor zur Messung des Herzzeitvolumens mit dem Thermodilutions-Herzzeitvolumen bei Patienten mit schwerer Mitralinsuffizienz vergleicht

2026-01-27 · Zurück zur Übersicht

Warum die Messung der Pumpkraft des Herzens wichtig ist

Bei Menschen mit starkem Klappenrückfluss, der als Mitralinsuffizienz bezeichnet wird, müssen Ärztinnen und Ärzte genau wissen, wie viel Blut das Herz pro Minute pumpt. Dieses „Herzzeitvolumen“ leitet Entscheidungen über Operationen, Medikamentendosen und das allgemeine Risiko. In den vergangenen Jahren haben Hersteller nichtinvasive Geräte angeboten, die das Herzzeitvolumen über auf der Brust angebrachte Elektroden schätzen und dadurch das Unbehagen und das Risiko einer Kathetereinlage ins Herz vermeiden sollen. Diese Studie stellte eine einfache, aber entscheidende Frage: Können diese Geräte bei Patienten mit signifikanter Mitralklappeninsuffizienz wirklich die Genauigkeit des invasiven Referenzverfahrens erreichen — konkret: des Cheetah-Monitors?

Ein näherer Blick auf eine undichte Herzklappe

Im gesunden Herzen fließt Blut in einem Einbahnkreis: aus der Lunge in den linken Vorhof, durch die Mitralklappe in die Hauptpumpleistungskammer und von dort über die Aorta in den Körper. Bei Mitralinsuffizienz schließt die Mitralklappe nicht richtig, sodass bei jedem Herzschlag ein Teil des Bluts zurückströmt, anstatt vorwärts in den Körper gepumpt zu werden.

Dieser Rückfluss erschwert jede Einschätzung, wie viel verwertbares Blut das Herz tatsächlich liefert. Traditionell führen Ärzte einen Spezialkatheter in eine große Vene ein, schieben ihn in die rechte Herzseite, injizieren kühles Kochsalz und berechnen das Herzzeitvolumen aus der sich ergebenden Temperaturänderung — ein Verfahren, das als Thermodilution bezeichnet wird. Es ist invasiv, aber gut erprobt. Der Cheetah-Monitor hingegen nutzt harmlose elektrische Ströme, die durch den Brustkorb geleitet werden, und interpretiert Signaländerungen als Veränderungen des Blutflusses — eine verlockende Alternative, wenn die Messungen ausreichend präzise wären.

Wie die Studie durchgeführt wurde

Die Forschenden rekrutierten 26 Erwachsene mit mindestens moderat bis schwerer Mitralinsuffizienz, die bereits für routinemäßige Rechts- und Linksherzkatheteruntersuchungen vor einer Klappenoperation vorgesehen waren. Während diese Patienten sediert, aber spontan atmend waren, bestimmten die Untersucher das Herzzeitvolumen auf drei Arten: mit dem Cheetah-Monitor auf der Brust, mit dem Thermodilutionskatheter im Herzen und mit einer Rechnermethode, der modifizierten Fick-Technik, die Blutgaswerte und eine geschätzte Sauerstoffaufnahme verwendet. Durch den Vergleich zeitgleich gewonnener Messwerte konnten sie prüfen, wie eng die neueren Methoden dem Katheterstandard folgten und ob die Abweichungen klein genug waren, um klinisch akzeptabel zu sein.

Was die Vergleiche ergaben

Beim Vergleich der Cheetah-Messungen mit den Thermodilutionswerten stellten die Forschenden fest, dass die beiden Messverfahren nur selten eng übereinstimmten. Im Mittel zeigte der Cheetah-Monitor fast einen Liter pro Minute mehr als die Kathetermethode, und bei einigen Patienten betrug die Differenz mehrere Liter pro Minute in beide Richtungen. Fast die Hälfte aller gepaarten Messungen wich um mehr als einen Liter pro Minute ab — eine Spanne, die groß genug ist, um Behandlungsentscheidungen zu beeinflussen. Statistische Prüfungen zeigten außerdem, dass diese Streuung der Unterschiede breit und unregelmäßig war, was bedeutet, dass das Gerät bei einem Patienten nahe am richtigen Wert liegen und bei einem anderen deutlich danebenliegen kann, selbst bei ähnlichen tatsächlichen Herzzeitvolumina.

Eine alternative Methode schneidet etwas besser ab

Das Team verglich auch die modifizierten Fick-Berechnungen mit den Thermodilutionsresultaten. Hier war die mittlere Differenz klein — weniger als ein Viertelliter pro Minute — und die Bandbreite der Abweichungen, wenn auch noch bemerkenswert, enger als beim Cheetah-Monitor. Die Fick-Methode beruht auf einer Schätzung des Ruhe-Sauerstoffverbrauchs, was eigene Fehlerquellen einführt, zeigte in dieser Patientengruppe jedoch insgesamt eine moderate Übereinstimmung mit dem Katheterstandard. Frühere und größere Studien haben ähnlich nahegelegt, dass die modifizierte Fick-Methode, wenn auch nicht perfekt, nützlich sein kann, wenn keine Thermodilution möglich ist.

Was das für Patienten und Kliniker bedeutet

Für Patienten mit signifikanter Mitralklappeninsuffizienz liefert die Studie eine klare praktische Botschaft. In diesem Kontext ergaben die nichtinvasiven Messungen des Cheetah-Monitors keine Werte, die die des invasiven Thermodilutionskatheters sicher ersetzen könnten. Eine Überschätzung des Herzzeitvolumens um etwa einen Liter pro Minute könnte Ärzte irreführen und den Eindruck erwecken, ein schwaches Herz leiste mehr, als tatsächlich der Fall ist — mit Folgen für den Zeitpunkt von Operationen oder die Wahl von Medikamenten. Die Autorinnen und Autoren betonen, dass ihre Ergebnisse für Personen mit moderater bis schwerer Mitralinsuffizienz gelten und die Nützlichkeit des Monitors bei Menschen ohne Klappenleckage nicht ausschließen. Dennoch bleibt bis zur Verfügbarkeit besser validierter Werkzeuge die katheterbasierte Thermodilution die verlässlichste Methode zur Messung des Herzzeitvolumens bei diesen Hochrisikopatienten, wobei die modifizierte Fick-Methode als angemessene Alternative dient, wenn eine invasive Überwachung nicht möglich ist.

Zitation: Mitrev, L., Rosenbloom, M., Kaddissi, G. et al. A validation study comparing Cheetah monitor cardiac output to thermodilution cardiac output in patients with severe mitral regurgitation. Sci Rep 16, 6306 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37478-y

Schlüsselwörter: Mitralinsuffizienz, Überwachung des Herzzeitvolumens, Thermodilution, nichtinvasives Herzzeitvolumen, Cheetah-Monitor