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Medizin

Fitnessarmband erkennt COVID-19 vor ersten Symptomen

Mittwoch, 22. Juni 2022

/Elena, stock.adobe.com

Vaduz/Liechtenstein − Ein Fitnessarmband, das 7 verschiedene Körperfunktionen aufzeichnet, hat in einer prospektiven Studie den Erkrankungsbeginn von COVID-19 häufig bereits 2 Tage vor dem Beginn der sub­jektiven Symptome erkannt, wie die jetzt in BMJ Open (2022; DOI: 10.1136/bmjopen-2021-058274) ver­öffentlichten Ergebnisse zeigen.

Menschen, die sich mit SARS-CoV-2 infiziert haben, sind bereits einige Tage vor dem Einsetzen der ersten Symptome infektiös. Eine Diagnose in dieser präsymp­tomatischen Phase könnte die Ausbreitung des Virus verringern. Fitnessarmbänder und Smartwatches könnten dabei helfen, wenn sie Veränderungen in den Körperfunktionen registrieren, bevor sie dem Patienten bewusst werden.

Das europäische COVID-RED-Consortium hat diese Möglichkeit in einer Studie untersucht, an der sich in Liechtenstein 1.163 jüngere Erwachsene (Durch­schnittsalter 44 Jahre) beteiligten. Alle wurden gebeten, nachts ein Armband zu tragen, das Atemfrequenz, Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität (3 Parameter), Hauttemperatur und Durchblutung am Handgelenk misst. Außerdem wurden Schlafquantität und -qualität anhand der Armbewegungen bewertet.

Das Armband wurde für Frauen mit Kinderwunsch entwickelt, denen anhand der Messwerte die Tage mit der höchsten Fruchtbarkeit angezeigt werden. Es ist in den USA als „Wearable“ für diese Indikation zugelassen, da es in einer Studie die Tage mit einer Ovulation mit 90 %-iger Sicherheit erkannt hatte.

Das Armband führt während der Nacht alle 10 Sekunden Messungen durch, die am nächsten Morgen auf das Smartphone des Nutzers übertragen werden. In einer App werden die Nutzer täglich nach gesundheitlichen Beschwerden befragt.

Die Teilnehmer wurden aufgefordert, im Fall von verdächtigen Symptomen in einem Zentrum einen PCR-Test auf SARS-CoV-2 durchführen zu lassen. Vor Beginn der Studie und am Ende wurde auch ein Antikörpertest durchgeführt.

Wie Martin Risch, der Leiter des Labors in Vaduz, und Mitarbeiter berichten, wurde während des Untersuchungszeitraums von März 2020 bis April 2021 bei 127 Personen (10,9 %) eine Infektion mit SARS-CoV-2 festgestellt. Von den 127 positiv getesteten Personen hatten 66 das Armband vor Beginn der Symptome regel­mäßig getragen.

Die Forscher ließen die Aufzeichnungen der 66 Teilnehmer von einer Software auf der Basis des maschinellen Lernens auswerten. Bei 5 der 7 Parameter wurden Veränderungen gefunden. Sie setzten bei der Herzfrequenz, bei 2 der 3 Herzfrequenzvariabilitäten und der Hauttemperatur bereits in der Inkubations­phase ein und verstärkten sich in der präsymptomatischen Phase.

Als Inkubationsphase wurden die Tage 10 bis 3 vor Einsetzen der Symptome gewertet (der tatsächliche Zeitpunkt der Infektion war nicht bekannt). Die letzten beiden Tage vor Symptombeginn waren die präsymptomatische Phase. Die nächtliche Atemfrequenz veränderte sich erst nach Einsetzen der Symptome. Bei der Hautdurchblutung wurden auch bei der Erkrankung keine Unterschiede gefunden. Die Schlafstörungen wurden nicht in die Analyse einbezogen.

Die Veränderungen waren minimal und wären bei einer ärztlichen Untersuchung kaum aufgefallen. Die Software konnte jedoch einen Algorithmus ermitteln, der den bevorstehenden Ausbruch der Erkrankung in der präsymptomatischen Phase häufig erkannte. In der Trainingsphase detektierte die Software 73 % der laborbestätigten positiven Fälle. In der Validierungsphase waren es noch 68 %

Dies bedeutet, dass das Armband, wenn es regelmäßig getragen wird, 2 Drittel der Erkrankungen bis zu 2 Tage vor Symptombeginn vorhergesehen hätte. Hätten die Personen sich in dieser Zeit testen lassen, hätten sie durch eine vorzeitige Quarantäne ihre Mitmenschen vor einer Ansteckung schützen können.

Da immer mehr Menschen ein Fitness-Armband aus anderen Gründen tragen, könnte die Technologie ohne hohe Mehrkosten einen Betrag zur Eindämmung der Pandemie leisten, schreibt Risch.

Die Forscher haben inzwischen eine Folgestudie begonnen, an der in den Niederlanden etwa 20.000 Personen teilnehmen. Erste Ergebnisse sollen im Verlauf des Jahres vorliegen. © rme/aerzteblatt.de

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Avatar #648603
normalerdoktor
am Mittwoch, 22. Juni 2022, 20:18

@Schätzler

Sie schreiben: "Da aber von den 127 positiv getesteten Personen nur ganze 66 das Armband vor Beginn der Symptome regel­mäßig getragen haben, sind die ex-post, also retrospektiv, gewonnenen Ergebnisse hinfällig."

Können Sie mir erklären warum die Ergebnisse hinfällig sind?

Und auch, Ihr zweiter Absatz holpert etwas, worin die von Ihnen behauptete "wissenschafts- und erkenntnistheoretische Irreführung" der Autoren besteht?

Und wie eine Studie aufgebaut sein müsste, die geeignet wäre nachzuweisen, dass der frühe Nachweis mittels der Sensorik funktioniert? (Denn es wäre ja vielleicht wirklich wertvoll, so etwas zu haben.)

Würde mir sehr helfen. Dank im Voraus!


Avatar #106067
dr.med.thomas.g.schaetzler
am Mittwoch, 22. Juni 2022, 18:55

Pseudowissenschaftliche ex-post Studie

Martin Risch, Leiter des Labors in Vaduz, et al. berichten während des Untersuchungszeitraums von März 2020 bis April 2021 bei 127 Personen (10,9 %) eine Infektion mit SARS-CoV-2 festgestellt zu haben. Da aber von den 127 positiv getesteten Personen nur ganze 66 das Armband vor Beginn der Symptome regel­mäßig getragen haben, sind die ex-post, also retrospektiv, gewonnenen Ergebnisse hinfällig.

Die Forscher ließen die Aufzeichnungen der 66 Teilnehmer im Nachhinein von einer Software auf der Basis des maschinellen Lernens auswerten. Bei 5 der 7 Parameter wurden Veränderungen gefunden. Sie setzten bei der Herzfrequenz, bei 2 der 3 Herzfrequenzvariabilitäten und der Hauttemperatur bereits in der Inkubations­phase ein und verstärkten sich in der präsymptomatischen Phase.

"Investigation of the use of a sensor bracelet for the presymptomatic detection of changes in physiological parameters related to COVID-19: an interim analysis of a prospective cohort study (COVI-GAPP)" von Martin Risch et al. beschreibt mit
"Conclusion - Wearable sensor technology can enable COVID-19 detection during the presymptomatic period. Our proposed RNN algorithm identified 68% of COVID-19 positive participants 2 days prior to SO and will be further trained and validated in a randomised, single-blinded, two-period, two-sequence crossover trial" eine erst zukünftig geplante, randomisierte, einfach verblindete Crossover Studie und ist wissenschafts- und erkenntnistheoretische Irreführung.

Mf+kG, Ihr Dr. med. Thomas G. Schätzler, Facharzt für Allgemeinmedizin in Dortmund
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