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DOI: 10.1055/a-2593-7851
Verfahren der künstlichen Intelligenz – eine Perspektive für die kardiovaskuläre Telemedizin?
Artificial Intelligence Methods – a Perspective for Cardiovascular Telemedicine?
Aktuell werden in der kardiovaskulären Telemedizin nur vereinzelt Anwendungen mit künstlicher Intelligenz (KI) in der Regelversorgung verwendet. KI-Anwendungen könnten jedoch helfen, die Vorhersagegenauigkeit der etablierten telemedizinischen Sensorik durch Mustererkennung unter Einbeziehung multipler Datenquellen zu verbessern. Zudem befinden sich KI-basierte Biomarker wie beispielsweise Stimmanalyse in der Entwicklung, die in der telemedizinischen Sensorik eingesetzt werden sollen.
Abstract
Since 2022, an estimated 150000 to 200000 patients with heart failure (HF) in Germany have met the inclusion criteria for HF telemonitoring in accordance with the Federal Joint Committee's (G-BA) decision. Currently, only a few artificial intelligence (AI) applications are used in standard cardiovascular telemedicine care. However, AI applications could improve the predictive accuracy of existing telemedical sensor technology by recognising patterns across multiple data sources. AI-based biomarkers are also being developed for use in telemedical sensor technology. Voice analysis to recognise pulmonary congestion appears to be a promising approach. In the future, AI-based decision support systems could help optimise the diagnostic process in telemedicine centres. Large language models offer the potential to support the diagnostic process. The European Union's AI regulation has established the first framework for testing new AI-based technologies in healthcare. Real-world laboratories provide an opportunity to research innovative technologies in a protected environment.
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Künstliche Intelligenz könnte helfen eine flächendeckende telemedizinische Mitbetreuung herzinsuffizienter Patient*innen bei begrenzten Ressourcen sicherzustellen.
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Studien haben gezeigt, dass durch Telemedizin die Mortalität und die kardiovaskuläre Morbidität von herzinsuffizienten Patient*innen gesenkt werden kann. Diese digitale Betreuungsform ist Teil der Regelversorgung für herzinsuffiziente Hochrisikopatient*innen geworden.
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Es gibt erste Diagnosemöglichkeiten von Herzrhythmusstörungen und koronarer Herzkrankheit durch Stimmanalyse.
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KI-basierte Algorithmen am TMZ-Arbeitsplatz können künftig helfen, auffällige Vitaldaten zu identifizieren und dem TMZ-Personal priorisiert anzuzeigen. Large-Language-Modelle (LLM) könnten künftig die Erstellung von Befunden erleichtern und verbessern.
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Die Hürden für den Transfer innovativer KI-Anwendungen in die kardiovaskuläre Telemedizin sind hoch. Reallabore können einen sicheren Forschungsrahmen darstellen, um die notwendige Forschung auf diesem Gebiet durchführen zu können.
Schlüsselwörter
Telemedizin - Herzinsuffizienz - Biomarker - Stimmanalyse - künstliche Intelligenz - ReallaboreKeywords
telemedicine - artificial intelligence - heart failure - biomarker - Voice analysis - real-world laboratoriesPublication History
Article published online:
09 September 2025
© 2025. Thieme. All rights reserved.
Georg Thieme Verlag KG
Oswald-Hesse-Straße 50, 70469 Stuttgart, Germany
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Literatur
- 1 Scholte NTB, Gürgöze MT, Aydin D. et al. Telemonitoring for heart failure: a meta-analysis. Eur Heart J 2023; 44 (31) 2911-2926
- 2 Koehler F, Koehler K, Deckwart O. et al. Efficacy of telemedical interventional management in patients with heart failure (TIM-HF2): a randomised, controlled, parallel-group, unmasked trial. Lancet 2018; 392: 1047-1057
- 3 Gemeinsamer Bundesausschusses. Richtlinie Methoden vertragsärztliche Versorgung: Telemonitoring bei Herzinsuffizienz. BAnz AT 30.03.2021 B4. Accessed July 14, 2025 at: https://www.g-ba.de/beschluesse/4648/
- 4 Römmelt C, Hiddemann M, Köhler K. et al. Verfahren der künstlichen Intelligenz – eine Perspektive für die kardiovaskuläre Telemedizin?. Aktuelle Kardiologie 2023; 12 (06) 475-481
- 5 Kerwagena F, Störka S, Koehler K et al. et al. Rurality, travel distance, and effectiveness of remote patient management in patients with heart failure in the TIM-HF2 trial in Germany: a pre-specified analysis of an open-label, randomised controlled trial. Lancet 2025; 54: 101321
- 6 Koehler F, Hindricks G. Is telemonitoring for heart failure ready after a journey longer than two decades?. Eur Heart J 2023; 44 (31) 2927-2929
- 7 Hinrichs N, Meyer A, Koehler K. et al. Artificial intelligence based real-time prediction of imminent heart failure hospitalisation in patients undergoing non-invasive telemedicine. Front Cardiovasc Med 2024; 11: 1457995
- 8 Abraham JD, Abraham WT. Remote monitoring in heart failure: artificial intelligence and the use of remote speech analysis to detect worsening heart failure events. Heart Fail Rev 2025. Online ahead of print.
- 9 Haverkamp W, Strodthoff N. Durch künstliche Intelligenz verstärkte Elektrokardiographie : Wird sie Diagnostik und Management unserer Patienten revolutionieren?. Herzschrittmacherther Elektrophysiol 2024; 35: 104-110
- 10 Ose B, Sattar Z, Gupta A. et al. Artificial Intelligence Interpretation of the Electrocardiogram: A State-of-the-Art Review. Curr Cardiol Rep 2024; 26 (06) 561-580
- 11 Noseworthy PA, Attia ZI, Behnken EM. et al. Artificial intelligence-guided screening for atrial fibrillation using electrocardiogram during sinus rhythm: a prospective non-randomised interventional trial. The Lancet 2022; 400: 1206-1212
- 12 Attia ZI, Kapa S, Lopez-Jimenez F. et al. Screening for cardiac contractile dysfunction using an artificial intelligence-enabled electrocardiogram. Nat Med 2019; 25 (01) 70-74
- 13 Lee E, Ito S, Miranda WR. et al. Artificial intelligence-enabled ECG for left ventricular diastolic function and filling pressure. NPJ Digit Med 2024; 7 (01) 4
- 14 Bundesärztekammer (BÄK), Kassenärztliche Bundesvereinigung (KBV), Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (AWMF). Nationale VersorgungsLeitlinie Chronische Herzinsuffizienz – Langfassung. Version 4.0. 2023. Accessed July 14, 2025 at: https://register.awmf.org/de/leitlinien/detail/nvl-006
- 15 GKV-Spitzenverband. Entscheidungserhebliche Gründe gemäß § 135 Abs. 2 Satz 8 SGB V zur Vereinbarung von Qualitätssicherungsmaßnahmen nach § 135 Abs. 2 SGB V zum Telemonitoring bei Herzinsuffizienz (Qualitätssicherungsvereinbarung TmHi). Accessed July 14, 2025 at: https://www.gkv-spitzenverband.de/media/dokumente/krankenversicherung_1/aerztliche_versorgung/qualitaetssicherung/qualitaetssicherung_1/entscheidung_gruende/2023–03–17_QS-V_TmHi_eeG_Veroeffentlichung.pdf
- 16 Hecker P, Steckhan N, Eyben F. et al. Voice Analysis for Neurological Disorder Recognition-A Systematic Review and Perspective on Emerging Trends. Front Digit Health 2022; 4: 842301
- 17 Wroge T, Özkanca Y, Demiroglu C. et al. Parkinson’s Disease Diagnosis Using Machine Learning and Voice. Conference: 2018 IEEE Signal Processing in Medicine and Biology SymposiumAt: Philadelphia, PA.
- 18 Rajasekar SJS, Saleem M, Kannan N. et al. Artificial Intelligence Powered Audiomics: The Futuristic Biomarker in Pulmonary Medicine – A State-of-the-Art Review. Stud Health Technol Inform 2025; 327: 884-885
- 19 Bauser M, Kraus F, Koehler F. et al. Voice Assessment and Vocal Biomarkers in Heart Failure: A Systematic Review. Circ Heart Fail 2025; e012303
- 20 Firmino JV, Melo M, Salemi V. et al. Heart failure recognition using human voice analysis and artificial intelligence. Evol Intel 2023; 16: 1-13
- 21 Kiran Reddy M, Helkkula P, Madhu Keerthana Y. et al. The automatic detection of heart failure using speech signals. Computer Speech & Language 2021; 69: 101205
- 22 Reddy K, Alku P. A Comparison of Cepstral Features in the Detection of Pathological Voices by Varying the Input and Filterbank of the Cepstrum Computation. IEEE Access 2021;1–1.
- 23 Maor E, Perry D, Mevorach D. et al. Vocal Biomarker Is Associated With Hospitalization and Mortality Among Heart Failure Patients. J Am Heart Assoc 2020; 9 (07) e013359
- 24 BfArM. Telemedical Interventional Management in Heart Failure III (TIM-HF3): Sammlung telemedizinischer Daten von Patient:innen mit chronischer Herzinsuffizienz für eine post-hoc-Analyse eines KI- Ansatzes zur Vitaldatenprozessierung. Accessed July 15, 2025 at: https://drks.de/search/en/trial/DRKS00028195
- 25 Maor E, Sara JD, Orbelo DM. et al. Voice Signal Characteristics Are Independently Associated With Coronary Artery Disease. Mayo Clinic Proceedings 2018; 93 (07) 840-847
- 26 Golovchiner G, Glikson M, Swissa M. et al. Automated detection of atrial fibrillation based on vocal features analysis. J Cardiovasc Electrophysiol 2022; 33 (08) 1647-1654
- 27 Mesleh A, Skopin D, Baglikov S. et al. Heart Rate Extraction from Vowel Speech Signals. J. Comput Sci Technol 2012; 27: 1243-1251
- 28 James AP. Heart rate monitoring using human speech spectral features. Hum Cent Comput Inf Sci 2015; 5 (01) 33
- 29 Ploux S, Strik M, Ramirez FD. et al. Remote management of worsening heart failure to avoid hospitalization in a real-world setting. ESC Heart Fail 2023; 10 (06) 3637-3645
- 30 Zernikow J, Grassow L, Gröschel J. et al. Anwendung von „large language models“ in der KlinikClinical application of large language models: Ersetzt ChatGPT die Arztbrieferstellung? Ein ErfahrungsberichtDoes ChatGPT replace medical report formulation? An experience report. Innere Medizin 2023; 64
- 31 Weicken E, Mittermaier M, Hoeren T. et al. Focus: artificial intelligence in medicine-Legal aspects of using large language models in clinical practice. Innere Medizin 2025; 66
- 32 Europäische Kommission. Verordnung (EU) 2024/1689 zur Festlegung harmonisierter Vorschriften für künstliche Intelligenz. 2024 Accessed July 15, 2025 at: https://digital-strategy.ec.europa.eu/de/policies/regulatory-framework-ai
- 33 Deutscher Bundestag. Rahmenbedingungen für Reallabore sollen verbessert werden. Accessed July 15, 2025 at: https://www.bundestag.de/dokumente/textarchiv/2025/kw21-de-reallabore-1075222
- 34 Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Reallabore- Innovationsportal. Accessed July 15, 2025 at: https://www.reallabore-innovationsportal.de/
- 35 Wrazen W, Gontarska K, Grzelka F. et al. Explainable AI for Medical Event Prediction for Heart Failure Patients. Lecture Notes in Computer Science 2023; 13897: 97-107