abstract: Statistical process control (SPC) and predictive analytics have been used in industrial manufacturing and design, but up until now have not been applied to threshold data of vital sign monitoring in remote care settings. In this study of 20 elders with COPD and/or CHF, extended months of peak flow monitoring (FEV1) using telemedicine are examined to determine when an earlier or later clinical intervention may have been advised. This study demonstrated that SPC may bring less than a 2.0% increase in clinician workload while providing more robust statistically-derived thresholds than clinician-derived thresholds. Using a random K-fold model, FEV1 output was predictably validated to .80 Generalized R-square, demonstrating the adequate learning of a threshold classifier. Disease severity also impacted the model. Forecasting future FEV1 data points is possible with a complex ARIMA (45, 0, 49), but variation and sources of error require tight control. Validation was above average and encouraging for clinician acceptance. These statistical algorithms provide for the patient's own data to drive reduction in variability and, potentially increase clinician efficiency, improve patient outcome, and cost burden to the health care ecosystem. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Engineering 2013

Cette thèse interroge principalement le régime temporel et la dimension psycho-émotionnelle des patients atteints de maladies chroniques (diabète, insuffisances rénale et cardiaque) engagés dans des protocoles de télésurveillance et d’auto-gestion de soins à domicile en France : un ensemble de pratiques que l’on nomme le télésoin. L’analyse phénoménologique de « l’expérience patient » de la dialyse à domicile, du suivi cardiaque à distance et de l’insulinothérapie, remet au centre de la réflexion éthique les valeurs de temporalité et de sensibilité affective, constitutives de l’identité du « sujet de soin ». Mis à l’épreuve des objets informatisés du soin et autres objets connectés captifs de la temporalité de la maladie, que l’on appelle « chrono-technologies », l’individu n’est cependant pas l’objet neutre d’un symptôme à décrypter. Le patient est en effet une personne, c’est-à-dire à la fois un être personnel et un cosoignant dont le savoir sur la maladie peut et doit être pris en charge par des pratiques « chronosensibles», soucieuses du régime temporel et de la dimension psycho-affective de la personne.Ces pratiques relèvent d’une éthique axée sur la vulnérabilité, la santé émotionnelle et la dimension relationnelle du soin, reconnaissant sa dette envers l’éthique médicale et l’éthique Ducare, qui vise un triple objectif : encadrer les bonnes pratiques du télésoin, définir les conditions de possibilité d’une nouvelle alliance thérapeutique respectueuse des personnes dans leurs valeurs propres et leurs préférence et réconcilier la technicité et l’humanité du (télé)soin. / This thesis examines primarily the temporalities and the psycho-emotional dimensions of diabetes, chronic renal and heart failures in French patients engaged in home telemonitoring and self-care management practices, also known as telecare. Based on patients experience, the phenomenological approach to home dialysis, heart telemonitoring and insulintherapy proposed in this thesis, brings the values of temporality and affective sensibility, whichare constitutive of the “care subject’s” identity, back to the center of the current ethical debate.Technologically-challenged patients, using computerized devices and other connected objects to collect time-sensitive data about their health, also known as “chrono-technologies”, are not neutral carriers of diagnosable symptoms. Indeed, patients are persons, or personal beings aswell as co-carers, whose know-how must be acknowledged in “time-sensitive” care practices. Such practices, which address patients’ temporalities and psycho-emotional issues, require a relational ethics, inspired by medical ethics and an ethics of care, focusing on vulnerability andemotional health. The aim of this relational ethics is threefold: overseeing telecare good practices, defining the possible conditions for a new therapeutic alliance compliant with patients’own values and preferences and reconciling the technical and human sides of (tele)care.

En France, en Europe et dans le monde entier, le vieillissement de la population est une réalité. Une partie de cette population âgée est dite dépendante car elle n’est plus en mesure d’assumer seule les tâches de la vie quotidienne. L’enjeu sociétal est alors de garantir un niveau de bien-être et de sécurité à ces personnes, compatible avec l’évolution du niveau de vie et des usages et habitudes ‘modernes’. Très logiquement, les domaines de recherche liés à la problématique des personnes âgées à domicile font preuve d’un grand dynamisme, alors que la maison de retraite, qui reste la solution pour la grande dépendance, a été un peu délaissée. Néanmoins, la pénurie de personnel conjuguée à l’augmentation des coûts et des exigences des résidents offre une opportunité à des solutions innovantes basées sur les TIC. Les travaux de cette thèse de doctorat sous convention CIFRE se sont déroulés dans ce contexte au sein de l’équipe de recherche de Legrand et du département d’Electronique et Physique de Télécom SudParis à Evry. Le sujet concerne la conception d’un nouveau capteur (non-porté) intégrant l’installation électrique du lieu de vie du patient ainsi que la fusion avec d’autres capteurs de l’infrastructure afin de suivre l’activité du résident et, le cas échéant, soit signaler en temps réel des situations nécessitant le recours d’un aidant, soit identifier des dérives lentes dont l’interprétation sera du ressort du personnel médical. Les travaux de la thèse ont été en partie intégrés au projet FUI14 « E-monitor’âge » dont l’objectif est précisément la « supervision » des résidents. Ce mémoire est structuré de manière à présenter l’historique de ces travaux et la démarche opérée pour leur réalisation. Nous introduisons le contexte et les besoins identifiés pour le suivi des personnes âgées dans les maisons de retraites. Nous faisons un point sur les systèmes de supervision/monitoring existants et nous présentons les méthodes et les techniques de détection de situations d’urgence. Nous terminons cette partie du mémoire (chapitre 1) par la spécification du problème majeur rencontré par ces systèmes de supervision qui est celui de la détection de présence d’une personne. En s’appuyant sur la technologie des capteurs pyro-électriques, la partie suivante propose une solution originale de traitement de signal pour la détection d’une présence humaine dans une chambre voire la détection de présence de plusieurs personnes à la fois (chapitre 2). Le chapitre 3 introduit ensuite un capteur thermique à base de thermopiles afin de détecter la présence d’une personne dans son lit, ce que ne permet pas la technologie pyro-électrique qui ne détecte pas un corps chaud immobile. Dans cette partie nous limitons l’utilisation de ce capteur à la détection de la présence de la personne dans son lit (chapitre 4) voire à l’estimation de la qualité de son sommeil qui constitue d’une part l’originalité de nos travaux s’appuyant sur des approches de classification non-supervisée, et qui ouvre des perspectives encourageantes quant à l’utilisation de ce capteur pour caractériser relativement finement le type de sommeil d’autre part (chapitre 5) / In France, in Europe and worldwide, the aging population is a reality. Some of these elderly people lose their autonomy as they are no longer able to manage alone the tasks of daily life. The societal issue is therefore to ensure a level of well-being and safety of these persons, consistent with changes in living standards, customs and modern habits. The research areas related to the problems of elderly people at home are showing great dynamism, while the nursing home, which remains the solution for cases of high dependence, is somewhat neglected. Nevertheless, staff shortages combined with rising costs and residents’ demands offer an opportunity for innovative ICT-based solutions. The work presented here was performed, in the context of a CIFRE doctoral thesis, within the Legrand research team and at the physics and electronics department of Mines-Telecom SudParis at Evry. The subject and project aim was twofold: firstly, designing a new sensor which will be incorporated in the electrical installation of the patient’s living space, and secondly, a multi-sensor merger to monitor the activity of the resident in order to enable real-time reporting of situations requiring the caregiver’s intervention or to detect slow drifts whose interpretation will be the responsibility of the medical staff. The work carried out for the purpose of this thesis has been included partially in the FUI 14 project whose propose is precisely the “supervision of residents in the nursing home”. The present paper is structured in such a way as to introduce the background of the work and the approach taken to perform it. The context and needs identified for monitoring of nursing home residents are also introduced. We begin by describing existing monitoring systems and the technical methods used to detect emergency situations. We end the first part (chapter 1) of this paper by specifying the major problem encountered when testing existing monitoring systems based on ambient sensors: namely how to detect the presence of an immobile and silent person in the room. Using an existing pyro-electric infrared sensors network installation in a nursing home, the next section proposes an original solution for detecting human presence in a room and also for differentiating between the presence of one and the presence of more than one person (chapter 2). Chapter 3 presents a new sensor integrated into the electrical installation of the patient’s living space. Here, we introduce a thermopile based thermal sensor in order to detect the presence of a person in his/her living space. In this work we restrict the use of this sensor to detecting the presence of the person in bed (chapter 4). The estimation of sleep quality which represents the original dimension of our work is presented in chapter 5. Differentiation between different phases of sleep is based on unsupervised classification approaches. Our project opens up encouraging prospects for the use of this type of sensor for relatively fine characterization of different kinds of sleep

La thèse, réalisée dans le cadre du projet « investissements d'avenir » E-care, propose un processus méthodologique pour faciliter l'analyse et la conception de systèmes de télésurveillance médicale pour la détection précoce de signes précurseurs à toute complication. La méthodologie proposée est basée sur un système multi-agents utilisant plusieurs types d'ontologies associées à un système expert. Le système multi-agents est adapté à la télésurveillance médicale avec une architecture distribuée pour permettre l’autonomie et la réactivité au sein des sites de déploiement, en particulier les habitats. Les architectures ainsi conçues, prennent en compte l'ensemble des données du patient : son profil, ses antécédents médicaux, les traitements médicamenteux, les données physiologiques et comportementales ainsi que les données relatives à son environnement et à son hygiène de vie. Ces architectures doivent également être ouvertes pour s'adapter à de nouvelles sources de données.Cette méthodologie a été appliquée au projet E-care définissant ainsi son système d'information. Ce système d'information est composé de deux types d'ontologies représentant les connaissances pertinentes ainsi qu'un système expert pour la détection de situations à risque. Une première ontologie du problème a été construite pour gérer le système, les acteurs et leurs taches. Par la suite, trois ontologies de domaines ont été construites représentant, les maladies, les médicaments et les facteurs de risque cardio-vasculaire. Le système expert exploite des règles d'inférences construites en collaboration avec les experts médicaux et en utilisant des guides de bonnes pratiques dans le domaine de la cardiologie. Cette méthodologie a défini également l'architecture du système composé de quatre types d'agents autonomes à savoir : des capteurs pour la prise de mesures, une passerelle pour la collecte et la transmission depuis les habitats, un serveur pour le traitement et l'accès aux données, et enfin une base de données pour le stockage sécurisé des données des patients.Le système E-care a été testé et validé en utilisant des tests et des simulations inspirés de cas réels. Par la suite, une expérimentation a été faite pour la validation les différents composants du système dans milieu de télésurveillance médicale. Cette expérimentation est passée par deux phases, la première s'est déroulée au CHRU de Strasbourg, et la deuxième est en cours aux domiciles des patients. / The thesis, conducted as part of the E-care project, proposes a methodological process to facilitate the analysis and design of medical remote monitoring systems for early detection of signs of any complications. The proposed methodology is based on a multi-agent system using several types of ontologies associated with an expert system. The multi-agent system is suitable for medical monitoring with a distributed architecture to keep some autonomy and responsiveness of habitats. The process identifies the generic and specific aspects of each system. The designed architectures take into account all the patient data such as: patient profile, medical history, drug treatments, physiological and behavioral data, as well as data relating to patient's environment and his lifestyle. These architectures should be open to be adapted to new data sources.This methodology was applied to E-care project in order to define its information system. This information system is composed of two types of ontologies (problem ontology and several domain ontologies) and an expert system for the detection of risk situations. The problem ontology was built to manage the system including users and their tasks. Three domain ontologies have been built to represent, disease, drugs and cardiovascular risk factors. The expert system uses inference rules, which are defined in collaboration with medical experts using their knowledge and some medical guidelines. This methodology also defined the system architecture, which consists of four autonomous agents types namely: medical sensors to collect physiological measurements. The gateway collects data from sensors and transmits them from the patients' homes to the server. The server processes data and gives access to them. Finally the database secures storage of patient data.As part of the E-care project, an experiment was conducted to validate the various system components. This experiment has gone through two phases, the first was held at the University Hospital of Strasbourg, and the second is in the patients' homes.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4150986 bytes, checksum: 67f3a9455b63f5424ab2c9a531cf5090 (MD5) Previous issue date: 2012-05-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Several Governments and countries have shown great interest in defining public policies to reduce spending on health services. In this way, several researchers have sought to develop solutions that reduce such costs. Among these solutions are the remote monitoring systems of the State of health of critical patients, those suffering from heart disease, chronic diseases or elderly who need continuous care. These systems allow the identification of risk situations and the adoption of preventive procedures, reducing health spending. In addition, they allow an improvement in quality and lifetime of your users. Several approaches to the construction of these systems. Generally, they are divided into two main groups: the home care and the furniture. The approach used in this paper advocates the use of mobile monitoring systems can be more efficient, since the health monitoring will be carried out regardless of locale or patient drive. The work presented here makes use of pervasive devices for monitoring of the health status of patients with cardiovascular diseases, which are the biggest cause of death in the world. In this sense, this dissertation contributes with an application for use in mobile phones that act as an intelligent agent to the preventive monitoring of cardiovascular diseases, using a rules-based intelligence engine. This application, which has received the name of MonitorPrevIntel, based on the continuous reading of five physiological signals, detect abnormal situations of danger for the health of your server, and emits alarm procedures. To detect anomalous situations the application uses a mechanism fully embedded intelligence on the mobile phone, with custom knowledge base for each user. The alarms emitted by the system warn the user about the detection of abnormal situations and advise, via SMS messages, or trigger, via phone call, a medical center about this situation. The MonitorPrevIntel operation is controlled by your intelligence mechanism, based on the State of health of the user, allowing the same run autonomously, independently of the user activation. / Vários governos e países têm demonstrado bastante interesse em definir políticas públicas para reduzir os gastos com os serviços de saúde. Dessa maneira, diversos pesquisadores têm procurado desenvolver soluções que reduzam tais custos. Entre essas soluções, estão os sistemas de monitoramento remoto do estado de saúde de pacientes críticos, aqueles que sofrem de doenças cardíacas, doenças crônicas ou idosos que precisam de atendimento contínuo. Esses sistemas permitem a identificação de situações de risco e a adoção de procedimentos preventivos, o que reduz os gastos com saúde. Além disso, eles permitem uma melhoria na qualidade e no tempo de vida de seus usuários. Várias são as abordagens para construção desses sistemas. De maneira geral, elas se dividem em dois grandes grupos: os home care e os móveis. A abordagem utilizada nesse trabalho defende a utilização de sistemas de monitoramento móveis pode ser mais eficiente, uma vez que o acompanhamento da saúde será realizado independentemente da localidade ou da movimentação do paciente. O trabalho aqui apresentado faz uso de dispositivos pervasivos para monitoramento do estado de saúde de pacientes com doenças cardiovasculares, que são a maior causa de morte no mundo. Nesse sentido, esta dissertação contribui com um aplicativo para uso em telefones móveis que atue como um agente inteligente personalizado para o monitoramento preventivo de doenças cardiovasculares, utilizando um mecanismo de inteligência baseado em regras de produção. Esse aplicativo, que recebeu o nome de MonitorPrevIntel, com base na leitura contínua de cinco sinais fisiológicos, detecta situações anormais, de perigo para a saúde de seu usuário, e emite procedimentos de alarme. Para detectar as situações anômalas o aplicativo utiliza um mecanismo de inteligência totalmente embutido no telefone celular, com base de conhecimento personalizada para cada usuário. Os alarmes emitidos pelo sistema avisam ao usuário sobre a detecção de situações anormais de saúde e avisam, através de mensagens SMS, ou acionam, através de chamada telefônica, uma central médica sobre essa situação. O funcionamento do MonitorPrevIntel é controlado por seu mecanismo de inteligência, com base no estado de saúde do usuário, permitindo que o mesmo execute de maneira autônoma, independentemente da ativação pelo usuário.

Contexte: Malgré l’avancement des recherches sur les applications de santé mobile servant à la télésurveillance, on n’en sait très peu sur l’expérience des patients qui en utilisent. Objectifs: La présente recherche vise à évaluer l’expérience des patients des effets positifs de la télésurveillance sur la prise en charge de l’insuffisance cardiaque à domicile, des difficultés éprouvées et des facteurs favorisant ou limitant l’utilisation de l’application mobile TakeCareMC. Méthodologie: Des entrevues semi-dirigées ont été menées auprès de 12 patients suivis dans la clinique d’insuffisance cardiaque d’un centre hospitalo-universitaire et ayant utilisé l’application de surveillance à domicile pour téléphone intelligent pendant au moins trois mois d’une intervention pilote. L’application mobile demande au patient de prendre quotidiennement ses signes vitaux et de répondre à des questions sur les symptômes. Un infirmier clinicien s’occupe de surveiller les données à distance (5 jours sur 7) et de joindre le patient par téléphone en cas d’alerte. Le plan de traitement est ensuite modifié si nécessaire, soumis de nouveau au comité de surveillance et envoyé au clinicien. Les entrevues ont été enregistrées, transcrites et analysées de manière manuelle. Résultats: Tous les participants ont convenu des avantages et de la facilité d’emploi de l’application. Les avantages étaient notamment le fait que l’application favorisait la surveillance de la maladie, autant par les cliniciens que par les participants eux-mêmes, et les effets positifs perçus sur leur état de santé, l’amélioration d’un lien avec le personnel clinique et d’un accès aux soins. Les patients ont insisté sur la nécessité de personnaliser la rétroaction et les fonctions de communication interactive de l’application. L’adoption d’une telle nouvelle technologie par les patients aînés pourrait être influencée par le soutien social (des professionnels cliniques), technique et financier. Conclusion: L’application TakeCareMC a été bien reçue par les patients atteints d’insuffisance cardiaque. L’expérience et la participation des patients sont cruciales dans la mise à jour de l’application. / Background: Despite the advancement in the development of mobile health applications, little is known about the patients’ experience of using these applications for telemonitoring at home. Objective: This research aims to assess the experience of patients with heart failure on the impact, difficulties and facilitating or limiting factors of use of the TakeCareMC mobile application in the telemonitoring at home. Methods: Semi-structured interviews were conducted with 12 patients who are followed by a heart failure clinic of a university hospital center, and who used a smartphone application at home after 3 months of pilot intervention. The mobile app asks patients to measure physiological signs daily and answer daily symptoms questions. A clinical nurse took care of remote monitoring (5 days a week) and contacted the patient by telephone when there was an alert. The treatment plan was then adjusted, resubmitted to the monitoring committee and sent to the clinician. Interviews were recorded, transcribed, and then analyzed using a conventional content analysis approach. Results: All participants expressed benefits and ease of use of the TakeCareMC application. Benefits included the fact that the app facilitated disease monitoring, both by clinicians and participants themselves, and the perceived positive effects on their health status, improved connection with staff clinic and access to care. Patients emphasized the need for personalization of feedback information and interactive communication app functions. The adoption of such a new technology with elderly patients could be influenced by social (from clinical professionals), technical and financial support. Conclusions: TakeCareMC was well accepted by heart failure patients. The experience and participation of patients are strongly recommended in the design and updating of applications.

Die vorliegende Arbeit gibt einen aktuellen Überblick über Einsatzmöglichkeiten des Telemonitorings in der Kardiologie. Zunächst werden telemedizinische Verfahren in der Diagnostik des akuten Koronarsyndroms dargestellt. In einem weiteren Kapitel wird auf den Einsatz der Telemedizin (Tele-EKG-Recorder, Herzfrequenzanalyse mittels Smartphones und Smartwatches, externe und implantierbare Loop-Recorder) eingegangen. Weiterhin werden Einsatzmöglichkeiten des Telemonitorings bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten (antibradykarde Herzschrittmacher, ICDs, CRT-Systeme) aufgezeigt. Ein weiteres Kapitel beschäftigt sich mit dem Einsatz des Telemonitorings bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz. Außerdem werden telemedizinische Anwendungen bei Patienten mit arterieller Hypertonie besprochen. Schließlich werden juristische Aspekte des Telemonitorings in der Kardiologie diskutiert.:Danksagung Abkürzungsverzeichnis Studienakronyme 1 Motivation 2 Telemonitoring bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit 2.1 Telemedizinische EKG-Übertragung bei Patienten mit akutem STEMI 2.2 Telemedizinische Überwachung von Patienten während der kardiologischen Rehabilitation 2.3 Neue Entwicklungen in der EKG-Aufzeichnung und -Analyse 2.4 Schlussfolgerungen zum Telemonitoring bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit 3 Telemonitoring bei Patienten mit Herzrhythmusstörungen 3.1 Tele-EKG-Eventrecorder 3.2 EKG-Aufzeichnung und Herzrhythmusanalyse mit Smartphones und Wearables 3.2.1 Entwicklung und technische Grundlagen 3.2.2 Detektion von Vorhofflimmern mit Smartphones und Smartwatches 3.2.3 Probleme und Perspektiven in der Anwendung von Smartphones und Wearables in der klinischen Praxis 3.3 Externe EKG-Loop-Recorder mit telemedizinischer EKG-Übertragung 3.4 Implantierbare Loop-Recorder mit telemedizinischer EKG-Übertragung 3.5 Telemonitoring bei Patienten mit tragbaren Kardiovertern-Defibrillatoren 3.6 Schlussfolgerungen zum Telemonitoring bei Patienten mit Herzrhythmusstörungen 4 Telemonitoring bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.1 Aktuelle Herausforderungen in der Therapie mit aktiven kardialen Implantaten 4.2 Ziele und Methodik des Telemonitorings bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.3 Technik des Telemonitorings bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.3.1 Entwicklung der Technologie 4.3.2 Technische Umsetzungen durch die einzelnen Hersteller 4.3.2.1 Home Monitoring®-System 4.3.2.2 CareLink®-System 4.3.2.3 Merlin.net®-System 4.3.2.4 Latitude®-System 4.3.2.5 Smartview®-System 4.3.3 Cyber-Security bei vernetzten, aktiven kardialen Implantaten 4.4 Klinische Studien zum Telemonitoring bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.4.1 Sicherheit der Datenübertragung und Erkennung von Aggregat- und Elektrodenfehlfunktionen 4.4.2 Detektion klinisch relevanter Rhythmusereignisse 4.4.2.1 Atriale Tachyarrhythmien 4.4.2.2 Ventrikuläre Tachykardien und Schockabgaben bei Patienten mit ICDs 4.4.3 Detektion kardialer Dekompensationen bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.4.3.1 Telemedizinische Überwachung der Thoraximpedanz bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.4.3.2. Überwachung von Patienten mit aktiven kardialen Implantaten mittels Multiparameter-Algorithmen 4.4.3.3 Kontrollierte Studien und Registerdaten zur frühzeitigen Erfassung kardialer Dekompensationen mittels Telemonitoring bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.4.4 Potenzielle Reduktion ambulanter Nachsorgen und Reduktion der Behandlungskosten 4.4.5 Management der übermittelten Daten und Akzeptanz des Telemonitorings durch Patienten und Ärzte 4.4.6 Bewertung der klinischen Studien und Registerdaten und aktuelle Empfehlungen zum Einsatz des Telemonitorings bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.5 Nutzenbewertung und Kostenerstattung des Telemonitorings bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten in der klinischen Praxis 4.6 Telemonitoring bei Patienten mit S-ICDs 4.7 Schlussfolgerungen zum Telemonitoring bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 5 Telemonitoring bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz 5.1 Ziele des Telemonitorings bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz 5.2 Betreuungskonzepte bei chronisch herzinsuffizienten Patienten 5.2.1 Betreuungskonzepte mit Heart-Failure-Nurses 5.2.2 Betreuungskonzepte mittels Telemonitoring 5.2.2.1 Device-basiertes Telemonitoring bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz 5.2.2.2 Hämodynamisches Telemonitoring mit implantierbaren Sensoren bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz 5.2.2.3 Telemonitoring bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz mit externen Sensoren 5.3. Nutzenbewertung und Umsetzung des Telemonitorings bei chronisch herzinsuffizienten Patienten in der klinischen Praxis 5.4 Schlussfolgerungen zum Telemonitoring bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz 6 Telemonitoring bei Patienten mit arterieller Hypertonie 6.1 Behandlungsziele bei Patienten mit arterieller Hypertonie 6.2 Methodik des Telemonitorings bei arterieller Hypertonie 6.2.1 Komponenten des Telemonitorings bei arterieller Hypertonie 6.2.2 Neue Verfahren zur Blutdruckmessung 6.2.3 Datenfluss und Datenmanagement 6.2.4 Apps für Patienten mit arterieller Hypertonie 6.3 Studien zum Telemonitoring bei arterieller Hypertonie 6.4 Einsatz des Telemonitorings bei Patienten mit arterieller Hypertonie in der klinischen Praxis 6.5 Schlussfolgerungen zum Telemonitoring bei Patienten mit arterieller Hypertonie 7 Juristische Aspekte des Telemonitorings in der Kardiologie 8 Ausblick Literaturverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Thesen zur Habilitation / The present work provides an up-to-date overview of the possible applications of telemonitoring in cardiology. First, the telemedicine procedures are presented that are employed in the diagnosis of acute coronary syndrome. Another chapter covers the use of telemedicine (e.g., tele-ECG recorders, heart rate analysis by means of smart phones and smart watches, and external and implantable loop recorders). Furthermore, the possible applications of telemonitoring to patients with active cardiac implants are presented (e.g., antibradycardia pacemakers, ICDs, and CRT systems). A subsequent chapter is concerned with the use of telemonitoring in patients with chronic heart failure. Moreover, the applications of telemedicine in patients with arterial hypertension are also considered. Finally, the legal aspects of telemonitoring in cardiology are discussed.:Danksagung Abkürzungsverzeichnis Studienakronyme 1 Motivation 2 Telemonitoring bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit 2.1 Telemedizinische EKG-Übertragung bei Patienten mit akutem STEMI 2.2 Telemedizinische Überwachung von Patienten während der kardiologischen Rehabilitation 2.3 Neue Entwicklungen in der EKG-Aufzeichnung und -Analyse 2.4 Schlussfolgerungen zum Telemonitoring bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit 3 Telemonitoring bei Patienten mit Herzrhythmusstörungen 3.1 Tele-EKG-Eventrecorder 3.2 EKG-Aufzeichnung und Herzrhythmusanalyse mit Smartphones und Wearables 3.2.1 Entwicklung und technische Grundlagen 3.2.2 Detektion von Vorhofflimmern mit Smartphones und Smartwatches 3.2.3 Probleme und Perspektiven in der Anwendung von Smartphones und Wearables in der klinischen Praxis 3.3 Externe EKG-Loop-Recorder mit telemedizinischer EKG-Übertragung 3.4 Implantierbare Loop-Recorder mit telemedizinischer EKG-Übertragung 3.5 Telemonitoring bei Patienten mit tragbaren Kardiovertern-Defibrillatoren 3.6 Schlussfolgerungen zum Telemonitoring bei Patienten mit Herzrhythmusstörungen 4 Telemonitoring bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.1 Aktuelle Herausforderungen in der Therapie mit aktiven kardialen Implantaten 4.2 Ziele und Methodik des Telemonitorings bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.3 Technik des Telemonitorings bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.3.1 Entwicklung der Technologie 4.3.2 Technische Umsetzungen durch die einzelnen Hersteller 4.3.2.1 Home Monitoring®-System 4.3.2.2 CareLink®-System 4.3.2.3 Merlin.net®-System 4.3.2.4 Latitude®-System 4.3.2.5 Smartview®-System 4.3.3 Cyber-Security bei vernetzten, aktiven kardialen Implantaten 4.4 Klinische Studien zum Telemonitoring bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.4.1 Sicherheit der Datenübertragung und Erkennung von Aggregat- und Elektrodenfehlfunktionen 4.4.2 Detektion klinisch relevanter Rhythmusereignisse 4.4.2.1 Atriale Tachyarrhythmien 4.4.2.2 Ventrikuläre Tachykardien und Schockabgaben bei Patienten mit ICDs 4.4.3 Detektion kardialer Dekompensationen bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.4.3.1 Telemedizinische Überwachung der Thoraximpedanz bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.4.3.2. Überwachung von Patienten mit aktiven kardialen Implantaten mittels Multiparameter-Algorithmen 4.4.3.3 Kontrollierte Studien und Registerdaten zur frühzeitigen Erfassung kardialer Dekompensationen mittels Telemonitoring bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.4.4 Potenzielle Reduktion ambulanter Nachsorgen und Reduktion der Behandlungskosten 4.4.5 Management der übermittelten Daten und Akzeptanz des Telemonitorings durch Patienten und Ärzte 4.4.6 Bewertung der klinischen Studien und Registerdaten und aktuelle Empfehlungen zum Einsatz des Telemonitorings bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 4.5 Nutzenbewertung und Kostenerstattung des Telemonitorings bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten in der klinischen Praxis 4.6 Telemonitoring bei Patienten mit S-ICDs 4.7 Schlussfolgerungen zum Telemonitoring bei Patienten mit aktiven kardialen Implantaten 5 Telemonitoring bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz 5.1 Ziele des Telemonitorings bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz 5.2 Betreuungskonzepte bei chronisch herzinsuffizienten Patienten 5.2.1 Betreuungskonzepte mit Heart-Failure-Nurses 5.2.2 Betreuungskonzepte mittels Telemonitoring 5.2.2.1 Device-basiertes Telemonitoring bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz 5.2.2.2 Hämodynamisches Telemonitoring mit implantierbaren Sensoren bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz 5.2.2.3 Telemonitoring bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz mit externen Sensoren 5.3. Nutzenbewertung und Umsetzung des Telemonitorings bei chronisch herzinsuffizienten Patienten in der klinischen Praxis 5.4 Schlussfolgerungen zum Telemonitoring bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz 6 Telemonitoring bei Patienten mit arterieller Hypertonie 6.1 Behandlungsziele bei Patienten mit arterieller Hypertonie 6.2 Methodik des Telemonitorings bei arterieller Hypertonie 6.2.1 Komponenten des Telemonitorings bei arterieller Hypertonie 6.2.2 Neue Verfahren zur Blutdruckmessung 6.2.3 Datenfluss und Datenmanagement 6.2.4 Apps für Patienten mit arterieller Hypertonie 6.3 Studien zum Telemonitoring bei arterieller Hypertonie 6.4 Einsatz des Telemonitorings bei Patienten mit arterieller Hypertonie in der klinischen Praxis 6.5 Schlussfolgerungen zum Telemonitoring bei Patienten mit arterieller Hypertonie 7 Juristische Aspekte des Telemonitorings in der Kardiologie 8 Ausblick Literaturverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Thesen zur Habilitation

Chronic heart failure (CHF) is defined as a complex clinical syndrome that is frequently, but not exclusively, characterised by objective evidence of an underlying structural abnormality or cardiac dysfunction. CHF affects up to 3% of the adult population and this rate is consistent throughout the developed world. In spite of the proven efficacy of treatments, there is a common theme of low implementation rates for recommended therapeutic guidelines. In Australia, where access to specialist CHF management is limited, the burden of care, for the 40% of CHF patients living outside capital cities falls predominantly onto community-based general practitioners (GPs). Unfortunately, there are diminishing numbers of GPs in rural and remote regions and this has created an apparent dual deficit in terms of equitable access to primary and specialist care for the CHF population living in these areas. The purpose of this research was to determine, in a series of themed studies, the population distribution, management and potential information technology solutions for CHF in rural and remote Australia. Appropriate methods were utilised for each study and included epidemiological studies, a quantitative analysis of a large practice audit, geo-mapping, a systematic review, a case study review and a qualitative analysis of participant feedback and clinical notes.