Google hat am 5. November eine Studie in Nature veröffentlicht: Allein mit dem optischen Herzfrequenz- und dem Beschleunigungssensor einer gewöhnlichen Smartwatch kann KI Anzeichen von Bluthochdruck erkennen – ohne Kalibrierung mit einer Manschette. Das System namens AI-PPG-ACC-HTN wurde in einer prospektiven Studie mit 196 Personen gegen die 24-Stunden-Blutdruckmessung, den klinischen Goldstandard, geprüft und übertraf beim Erstscreening die Messung in der Arztpraxis. Bluthochdruck wird oft als „stiller Killer" bezeichnet – weltweit sind über eine Milliarde Menschen betroffen, mehr als die Hälfte weiß es nicht. Genau diese Lücke zielt das Smartwatch-Screening an.
Wie eine Uhr Blutdruck „sieht"
Das System schätzt keine systolischen oder diastolischen Werte zu einem bestimmten Zeitpunkt, sondern beurteilt, ob eine Person einen anhaltenden, langfristigen Bluthochdruckzustand hat. Der Ansatz arbeitet in zwei Stufen: Zunächst wird ein eindimensionales Convolutional Neural Network per Self-Supervised Learning vortrainiert und lernt aus 492.347 Stunden Sensordaten von 2.109 Freiwilligen, Merkmale aus 15-sekündigen Abschnitten von photoplethysmografischen (PPG-) und Beschleunigungswellenformen zu extrahieren; dann werden die Merkmale derselben Person über mehrere Tage gemittelt, um vorübergehendes Rauschen durch Bewegung und Temperatur herauszufiltern, mit der Körpergröße (als Proxy für die arterielle Weglänge) kombiniert und einem logistischen Regressionsklassifikator zugeführt, der einen Wahrscheinlichkeitswert für Bluthochdruck ausgibt. Der Beschleunigungssensor zählt hier nicht nur Schritte – er erfasst die feinen Vibrationen am Handgelenk, wenn das Herz Blut in die Aorta pumpt, also das Ballistokardiogramm-Signal.
Getestet an 196 Personen: Beide Ergebnisse besser als die Praxismessung
Die Validierung fand an fünf Standorten in den USA statt; die 196 Teilnehmenden hatten keine bekannte Herz-Kreislauf-Erkrankung und nahmen keine Blutdruckmedikamente. Beim Erstscreening erreichte das Smartwatch-System 65,8 % Sensitivität, 90,0 % Spezifität und 80,6 % positiven Vorhersagewert, während das Erstscreening in der Praxis im selben Vergleich nur 55,3 % Sensitivität und 77,8 % positiven Vorhersagewert erreichte. Im Bestätigungsszenario (48 Teilnehmende mit erhöhtem Praxisblutdruck) kam die Uhr auf 78,4 % Sensitivität, 90,9 % Spezifität und 96,7 % positiven Vorhersagewert, gegenüber 67,6 %, 63,6 % und 86,2 % bei der Wiederholungsmessung in der Praxis und 89,2 %, 81,8 % und 94,3 % bei der mehrtägigen Heimmessung. Anders gesagt: Die Uhr übersieht beim Erstscreening weniger als die Praxis und ist bei der Bestätigung genauer – insgesamt nahe am Niveau traditioneller Manschettengeräte im bestehenden klinischen Ablauf.
Noch ein paar Schritte bis zur „Uhr, die Blutdruck misst"
Doch die Autoren betonen selbst: Es handelt sich um frühe Machbarkeitsforschung, keine eigenständige Diagnose und keine Funktion irgendeines verkauften Produkts; die Rolle ist opportunistisches Screening – Menschen mit hohem Risiko in Tagen, an denen sie ohnehin eine Uhr tragen, leise darauf hinzuweisen, in eine Praxis zur formalen Abklärung zu gehen. Die Ergebnisse fließen bereits in die Blutdruck-Trend-Funktion Health Guardian in der Google-Health-App ein. Google ist nicht allein auf diesem Weg: Auch die Bluthochdruck-Hinweise der Apple Watch sind nur Hinweise, keine Messung. Zu beobachten bleibt, ob größere, vielfältigere Studien folgen und ob Regulierer das Verfahren als Screening-Instrument zulassen.
