Verwendung von smarten Lautsprechern zur Herzfrequenzüberwachung

Bei „Nature“ ist dieser Tage ein interessanter Artikel erschienen, der auf eine Studie zur Verwendung von smarten Lautsprechern zur Herzfrequenzüberwachung eingeht.

Die Erfassung des Herzrhythmus ist für die Diagnose und Behandlung vieler Herzkrankheiten unverzichtbar. Auch die Beobachtung der Herzfrequenzvariabilität spielt eine wichtige Rolle. Nun haben Wissenschaftler ein Proof-of-Concept-System zur Erfassung individueller Herzschläge mit Smart Speakern präsentiert, bei dem keinerlei Berührung des Menschen notwendig ist.

Dabei verwandeln die angewandten Algorithmen den Smart Speaker in ein aktives Sonarsystem mit kurzer Reichweite und messen die Herzfrequenz und die Intervalle zwischen den Schlägen (R-R-Intervalle) sowohl für regelmäßige als auch unregelmäßige Rhythmen.

Der smarte Lautsprecher sendet zu diesem Zweck unhörbare 18-22 kHz Töne aus und empfängt vom menschlichen Körper reflektierte Echos, die Sub-mm-Verschiebungen aufgrund von Herzschlägen kodieren.

Klinische Studie mit guten Ergebnissen

Die Wissenschaftler haben eine klinische Studie sowohl mit gesunden Teilnehmern als auch mit hospitalisierten Herzpatienten mit verschiedenen strukturellen und arrhythmischen Herzanomalien durchgeführt, darunter Vorhofflimmern, Flattern und systolische Herzinsuffizienz. Zum (guten) Ergebnis heißt es:

Im Vergleich zu Elektrokardiogramm (EKG)-Daten berechnete das System R-R-Intervalle für gesunde Teilnehmer mit einem medianen Fehler von 28 ms über 12.280 Herzschläge und einem Korrelationskoeffizienten von 0,929. Für hospitalisierte Herzpatienten lag der mittlere Fehler bei 30 ms über 5639 Herzschläge mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,901.

In der Praxis sieht man die Erkenntnisse als nützlich in Krankenhäusern und Privathaushalten, vor allem bei der Überwachung von ansteckenden oder unter Quarantäne stehenden Patienten, hautempfindlichen Patienten und in telemedizinischen Umgebungen. Sicherlich werden in diesem Bereich aber noch weitere Studien folgen, bis wir solche Lösungen wirklich im Praxiseinsatz sehen.