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Smartwatch als Infektions-Indikator

Die Coronavirus-Pandemie bringt auch völlig unerwartete Erkenntnisse. So zeigen mehrere Studien, dass man mit der Smartwatch eine Infektion mehrere Tage früher erkennt, als mit den Standardtests. Relevante Parameter sind die Herzfrequenz-Variabilität und der Ruhepuls.

Mit der Smartwatch lässt sich keine zuverlässige Diagnose erstellen, doch schon aufgrund des Verdachts einer Infektion sollte  medizinisch-biochemisch getestet werden. Da man lange vor Einsetzen von Symptomen ansteckend ist, könnte die Smartwatch einen wesentlichen Beitrag zur Bekämpfung der Pandemie leisten.

Zurzeit kann eine Coronavirus-Infektion mit dem PCR-Test mit grosser Sicherheit erkannt werden. Er wird anhand eines Nasen-Rachen- oder eines Rachen-Abstrichs durchgeführt. Auch eine Speichelprobe genügt in der Regel. Die Analyse dauert ein bis zwei Tage. PCR ist die Abkürzung für den englischen Ausdruck Polymerase Chain Reaktion (Polymerase-Kettenreaktion). Mit diesem 1993 mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Verfahren wird ein spezifischer Teil des Virusgenoms im Reagenzglas stark vermehrt. Weil das Genom des Coronavirus in der einsträngigen RNA-Sprache „geschrieben“ ist, muss ein virusspezifischer Teil davon zuerst mit dem Enzym Reverse-Transkriptase in die doppelsträngige DNA „übersetzt“ werden.

Verdoppelung der DNA-Stränge

Die DNA-Stränge werden nun getrennt, lagern die komplementären Nukleinbasen an und vervollständigen sich damit zu zwei kompletten, doppelten DNA-Strängen. Dazu sind ein bestimmter Temperaturzyklus, bestimmte Enzyme (darunter die sogenannte Polymerase) und natürlich die vier benötigten Nukleinbasen erforderlich. Dieser Prozess kann beliebig oft wiederholt werden, wobei man jedes Mal eine Verdoppelung der Anzahl DNA-Stränge erreicht. Diese werden mit einer fluoreszierenden Substanz markiert. Ihr Aufleuchten noch während des PCR-Prozesses bedeutet, dass der Test positiv verlaufen ist. Ohne dieses Leuchten ist der Proband Corona-negativ.

Etwas weniger zuverlässig aber schnell sind die Coronavirus-Antigentests. Sie können innerhalb einer halben Stunde durchgeführt werden. Dabei wird nicht wie beim PCR-Test das Erbgut oder Genom des Virus in einem Rachenabstrich nachgewiesen, sondern bestimmte, für das Virus spezifische Proteine. Ein solcher Schnelltest eignet sich für die Triage von Patienten, die ein Spital aufsuchen. Weil es viele, einander gleichende Coronaviren gibt, sind falsche positive Resultate nicht selten. Wenn der Antigen-Test positiv ist, muss er darum unbedingt mit dem länger dauernden PCR-Test bestätigt werden.

Variabilität der Herzfrequenz

Auf einer ganz anderen Basis kann die Smartwatch aufgrund neuer Studien frühzeitig eine mögliche Coronavirus-Infektion erkennen. Bei der Apple Watch, mit der 300 Ärzte und Pflegekräfte am Mount Sinai Hospital in New York ausgerüstet wurden, erfasste man die Variabilität der Herzfrequenz. Dieser Parameter gibt an, ob der Organismus gut in der Lage ist, sich an wechselnde Anforderungen wie körperliche Anstrengungen anzupassen. Mit dem Coronavirus infizierte Personen wiesen gegenüber den nicht infizierten Probanden eine deutlich reduzierte Herzfrequenz-Variabilität auf. Solche Unterschiede waren bis zu sieben Tage früher nachweisbar, als mit den oben erwähnten biochemischen Tests.

Eine separate Studie der Stanford University in Kalifornien kam zu ähnlichen Resultaten. Eingesetzt wurden dabei neben der Apple Watch auch Smartwatches der Marken Fitbit und Garmin, die mit Fitnesstrackern ausgerüstet sind. Untersucht wurde der Ruhepuls, der sich bei Corona-Infizierten deutlich von demjenigen von Corona-Negativen unterscheidet. Solche Unterschiede wurden bis zu sieben Tage vor der biochemischen Nachweisbarkeit einer Coronavirus-Infektion erfasst. Dies zeigt einmal mehr, dass die Messung der Herzaktivität als eine Form des Fitness-Tracking eine sehr wichtige und nützliche Funktion der Uhr ist. Bei konventionellen Uhren des mechanischen beziehungsweise Quarz-Typs ist sie nicht verfügbar.

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