Sollten Sie dem neuen Blutsauerstoffsensor von Apple vertrauen?

Apr 04, 2023

In den frühen Tagen der Coronavirus-Pandemie flogen nicht nur Gesichtsmasken und Händedesinfektionsmittel aus den Regalen der Drogerien. Auch Pulsoximeter waren Mangelware, da bekannt wurde, dass ein Abfall des Blutsauerstoffs ein Zeichen dafür sein könnte, dass ein Fall des Coronavirus eine schlimme Wendung genommen hat.

Diese kostengünstigen und nichtinvasiven elektronischen Geräte verwenden LED-Leuchten und Fotodioden, um zu bestimmen, wie rote Blutkörperchen Licht absorbieren – sauerstoffreiche Zellen absorbieren mehr Infrarotlicht als rotes Licht, Zellen, die keinen Sauerstoff transportieren, ist das Gegenteil der Fall. Mit diesen Informationen können Algorithmen den Sauerstoffgehalt des Blutes berechnen; Bei den meisten gesunden Menschen liegt dieser Wert im hohen 90. Perzentil, bei COVID-Fällen sanken die Zahlen bis in die 80er-Jahre. Daher schien es eine gute Idee zu sein, eines zur Hand zu haben, falls man eines finden konnte.

Jetzt, mehr als sechs Monate nach Beginn der Pandemie, ist es nicht verwunderlich, dass Hersteller von Unterhaltungselektronik die Vorteile der Integration von Pulsoximetern in Wearables anpreisen. Die Sensoren kosten nicht viel, verbrauchen nicht viel Batteriestrom und könnten zumindest ein paar Verbraucher anlocken, die sich in dieser unsicheren Welt etwas sicherer fühlen möchten.

Apple ist das neueste Unternehmen, das Pulsoximetrie auf ein am Handgelenk tragbares Gerät bringt (Fitbit und Garmin hatten bereits vor der Pandemie Produkte auf den Markt gebracht, die auf die Erkennung von Schlafapnoe abzielten). Die letzte Woche angekündigte Apple Watch Series 6 verwendet vier Gruppen grüner, roter und infraroter LEDs sowie vier Fotodioden und laut Angaben des Unternehmens einen fortschrittlichen benutzerdefinierten Algorithmus zur Bestimmung der Blutsauerstoffversorgung. (Die roten und infraroten LEDs sind an der Sauerstoffmessung beteiligt; die grüne LED kann die Pulsfrequenz überprüfen.) Die Sensoren, die auf der Rückseite der Uhr angebracht sind und daher die Oberseite des Handgelenks berühren, können bei Bedarf zur Messung verwendet werden am Tag und automatisch im Schlaf.

Apple wirbt mit dem Gerät für „Fitness und Wellness“. Frei übersetzt bedeutet das, dass dieses Gerät keine FDA-Zulassung für die Vermarktung als Medizinprodukt hat. Das ist keine Überraschung – die FDA-Zulassung braucht Zeit – aber ohne diese Genehmigung ist es schwer zu wissen, wie genau sie ist.

Tatsächlich bleibt die Genauigkeit bei vielen Pulsoximetern auf dem Verbrauchermarkt eine Frage. Steve Xu, ein Arzt und Ingenieur, der medizinischer Direktor des Center for Bio-Integrated Electronics an der Northwestern University ist, sagt: „Es ist relativ einfach, ein Pulsoximeter herzustellen, selbst für ein Ingenieurdesignprojekt im Grundstudium, aber es ist wirklich, sehr schwierig.“ Machen Sie ein gutes, klinisch zuverlässiges Gerät.

Ist Apple gut? Das ist noch schwer zu sagen. Neben den Problemen bei der Anpassung an unterschiedliche Hautfarben, dem Umgang mit Bewegungen und anderen Designherausforderungen, mit denen alle Pulsoximeter konfrontiert sind, erhöht die Platzierung der Sensoren am Handgelenk den Schwierigkeitsgrad. Die in Krankenhäusern verwendeten Geräte sowie die in Drogerien verkauften Einzelgeräte werden typischerweise an der Fingerspitze oder manchmal auch am Ohrläppchen befestigt.

„Diese Stellen haben einen Vorteil gegenüber der Rückseite des Handgelenks“, sagt Xu, „weil sie über mehr Kapillaren verfügen und somit ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis bieten.“

Am Handgelenk getragene Blutsauerstoffsensoren haben einen weiteren Nachteil: Während die Fingerspitzen dünn genug sind, um Licht durchscheinen zu lassen, müssen Handgelenksoximeter auf reflektiertes Licht angewiesen sein, was von Natur aus ein weniger präziser Ansatz ist.

„Es ist nicht unbedingt schlecht“, sagt Xu, „aber unter sonst gleichen Bedingungen wird es nicht so genau sein“ wie ein Pulsoximeter, das für einen günstigeren Standort konzipiert ist.“

„Ich würde niemals ein Pulsoximeter am Handgelenk tragen“, sagt William McMillan, Mitbegründer, Präsident und wissenschaftlicher Leiter von Profusa, einem Unternehmen, das implantierbare Biosensoren entwickelt. „Das Handgelenk unterliegt viel Bewegung, was für eine kontinuierliche Messung eine schlechte Nachricht ist.“ (Apples Uhren verfügen über Bewegungssensoren, die dabei helfen könnten, ruhige Momente zu erkennen.)

Apple kann den Beweis erbringen, dass sein uhrenbasiertes Gerät genaue Messwerte für die Sauerstoffsättigung liefern kann, indem es den FDA-Zulassungsprozess durchläuft, sagt Xu; Das Testverfahren für Pulsoximeter ist gut etabliert.

Auch ohne eine solche Überprüfung startet Apple mehrere Gesundheitsstudien mit dem Oximeter der Apple Watch – eine zur Behandlung von Herzinsuffizienz, eine zur Behandlung von Asthma und eine andere, die Veränderungen des Blutsauerstoffspiegels als Frühwarnzeichen für COVID-19 und Grippe betrachtet . Sowohl Xu als auch McMillan sind hinsichtlich solcher Bemühungen vorsichtig optimistisch.

„Konsumgüterunternehmen wie Apple und Fitbit sind weitaus größer als die meisten Medizingeräteunternehmen“, sagt Xu. „Nicht viele Technologieunternehmen außer Apples, Fitbits und Samsungs können eine Million Geräte auf der Welt einsetzen und die eingehenden Daten verwalten. Wir sollten also diese Studien durchführen und sehen, wie prognostisch sie sind, aber wir sollten uns darüber im Klaren sein, dass es eins geben wird.“ viele Fehlalarme. Vielleicht erweist es sich als nützliches Screening-Instrument, aber das Urteil steht noch aus.“

„Da [das Gerät] wahrscheinlich nicht besonders genau ist und keine Kontrollgruppe, sondern eine unkontrollierte Situation involviert ist, werden sie eine große Stichprobengröße benötigen, um irgendwelche Phänomene zu erkennen“, sagt McMillan. „Aber am Ende verfügen sie über Millionen von Datenpunkten, in denen sie nach Erkenntnissen suchen können, und das wäre in Ordnung.“

Dies alles wirft die Frage auf: Muss der durchschnittliche Smartwatch-Benutzer tatsächlich rund um die Uhr ein Pulsoximeter tragen?

Während ein solches Wearable uns möglicherweise mehr über die Schwankungen der Blutsauerstoffsättigung in der breiten Bevölkerung verrät, sagt Xu: „Die große Zahl gesunder Menschen liegt bei 97 bis 99 Prozent. Wenn wir alle diese tragen und jedes Mal ausflippen, wenn sie auf 92 sinkt.“ „Das Potenzial, Menschen, denen es gut geht, zu beunruhigen, ist viel größer als die klinischen Auswirkungen, die zum jetzigen Zeitpunkt unbekannt sind.“+