Lässt sich der Blutzuckerspiegel bald mit einer Smartwach messen?
Schweizer Forschende haben eine Methode entwickelt, bei der sich mittels maschinellen Lernens und Smartwatch-Daten Unterzuckerungen erkennen lassen.
, 23. Februar 2023 um 15:32
Unterzuckerungen (Hypoglykämien) gehören zu den häufigsten Komplikationen bei Personen mit Diabetes mellitus. Hypoglykämien sind gefährlich, weil sie zu Folgeschäden und Bewusstlosigkeit führen können. Im schlimmsten Fall sind sie sogar tödlich.
Umso wichtiger ist es, den Blutzucker regelmässig zu testen. In der Regel braucht es für die Blutzuckermessung einen Tropfen Blut aus der Fingerspitze.
Für Personen, die häufig ihren Zuckerwert messen müssen, stellen kontinuierliche Glukosemesssysteme, kurz CGM, eine hilfreiche Alternative zum Fingerstich dar.
CGM-Systeme verwenden einen feinen Sensor, der entweder am Oberarm oder am Bauch unter die Haut eingeführt wird. Dort misst er alle fünf Minuten den Zuckergehalt in der Gewebeflüssigkeit und leitet die Daten an ein ablesbares Gerät weiter.
Ein kontinuierliches Glukosemesssystem, kurz CGM. | zvg
Messung ohne Stich
In Zukunft könnten auch Smartwatches bei der Messung des Blutzuckers eine Rolle spielen. Das zeigt eine Pilotstudie mit 31 erwachsenen Personen mit verschiedenen Typen von Diabetes mellitus.
So konnten Forschende des Inselspitals, Universitätsspital Bern, und der Universität Bern in Zusammenarbeit mit Forschenden der ETH Zürich und der Universität St.Gallen zeigen, dass maschinelles Lernen Unterzuckerungen allein anhand von Daten, die von handelsüblichen Smartwatches gesammelt werden, diagnostizieren kann.
Die Methode ist nicht invasiv, das heisst sie kommt ganz ohne Stechen aus.
Sicherheit knapp 80 Prozent
Von den 31 Probandinnen und Probanden hatten 22 im Verlauf der Studie mindestens zweimal eine Unterzuckerung. Mit dem Datensatz dieser 22 Personen entwickelte das Forscherteam ein Computermodell, das mittels maschinellen Lernens darauf trainiert wurde, die Smartwatch-Daten einer von zwei möglichen Kategorien zuzuordnen:
- «Unterzuckerung» oder
- «keine Unterzuckerung».
Die Kategorie «Unterzuckerung» traf allerdings nur dann zu, wenn die CGM-Messpunkte für mindestens 15 Minuten unter 3,9 Millimol Glucose pro Liter rutschen.
Mit dem so entwickelten Computermodell gelang es dem Forscherteam mit 76-prozentiger Sicherheit eine Unterzuckerung anhand von Smartwatch-Daten zu erkennen.
Herzfunktionen, elektrodermale Aktivität und Tageszeit erwiesen sich dabei als geeignete Kenngrössen für das Modell. Bewegungsdaten waren dagegen weniger nützlich, auch wenn die Bewegung der Studienteilnehmenden in Phasen der Unterzuckerung messbar abnahm.
Eine gute Ergänzung
«Unsere Pilotstudie liefert einen wichtigen Proof-of-Concept, dass sich bei Personen mit Diabetes mellitus eine Unterzuckerung auf sehr einfache Weise und in Echtzeit mittels Smartwatch-Daten und Maschinenlernen detektieren lässt», wird der Studienleiter Christoph Stettler, Chefarzt an der Universitätsklinik für Diabetologie, Endokrinologie, Ernährungsmedizin & Metabolismus des Inselspitals, im Communiqué der Insel Gruppe zitiert.
Dass bei rund zwei Dritteln der Studienteilnehmenden trotz CGM-Systemen mindestens zweimal eine Unterzuckerung aufgetreten sei, unterstreiche die Notwendigkeit zusätzlicher Kontrollmöglichkeiten. «Smartwatches könnten diese Funktion erfüllen», so Stettler weiter.
Weitere Studie geplant
Im nächsten Schritt will das Forscherteam weitere Studien mit einer grösseren Anzahl von Teilnehmenden durchführen.
Dabei soll auch getestet werden, wie sich die Methode bei verschiedenen Diabetestypen oder im Fall von multiplen Erkrankungen bewährt.
Details zur Studie
An der Studie nahmen 31 erwachsene Personen mit verschiedenen Typen von Diabetes mellitus teil. Alle trugen über einen Zeitraum von mindestens 30 Tagen Smartwatches, die die folgenden Daten erfassten:
- Zeit,
- Herzfrequenz,
- Herzfrequenzvariabilität,
- Körperbewegung und
- elektrodermale Aktivität (Hautleitfähigkeit).
Gleichzeitig wurden die Probandinnen und Probanden mit CGM-Systemen zur kontinuierlichen Aufzeichnung der Blutzuckerwerte ausgestattet.
Insgesamt wurden über 95'000 CGM-Messpunkte gesammelt. Davon lagen 2,3 Prozent in einem Bereich von weniger als 3,9 Millimol Glucose pro Liter (Unterzuckerung) und 26,3 Prozent in einem Bereich von mehr als 10 Millimol Glucose pro Liter (Überzuckerung).
Artikel teilen
Loading
Comment
2 x pro Woche
Ärzte verweigern den ambulanten Pauschalen das Ja
Der neue Arzttarif Tardoc wird wohl 2025 eingeführt. Allerdings sind die Ärzte nach wie vor gegen die ambulanten Pauschaltarife.
Ärzteverbände fordern mehr Studienplätze
Trotz steigender Medizin-Studienabschlüsse fordert der Haus- und Kinderärzteverband mehr Studienplätze.
Preisgeld für Krebsforschung am Kantonsspital St. Gallen
Resistenzen gegen Hautkrebs-Therapien: Das ist das Forschungsthema des Dermatologen Lukas Flatz. Für seine Arbeit erhält er 250'000 Franken.
Schlaftracker können Schlaf nicht richtig messen
Geräte, die angeblich den Schlaf messen, sind ungenau und deshalb unnütz – oder sogar schädlich, wie ein Schlafmediziner befürchtet.
So wollen junge Ärzte das Gesundheitswesen ändern
Junge Ärztinnen und Ärzte kritisieren die veralteten Strukturen im deutschen Gesundheitssystem. Mit zehn Forderungen wollen sie dieses erneuern.
Wo Ärzte und Ärztinnen am meisten verdienen
Europäische Ärzte verdienen deutlich weniger als ihre Kollegen und Kolleginnen in den USA.
Vom gleichen Autor
Kinderspital verschärft seinen Ton in Sachen Rad-WM
Das Kinderspital ist grundsätzlich verhandlungsbereit. Gibt es keine Änderungen will der Stiftungsratspräsident den Rekurs weiterziehen. Damit droht der Rad-WM das Aus.
Das WEF rechnet mit Umwälzungen in einem Viertel aller Jobs
Innerhalb von fünf Jahren sollen 69 Millionen neue Jobs in den Bereichen Gesundheit, Medien oder Bildung entstehen – aber 83 Millionen sollen verschwinden.
Das Kantonsspital Obwalden soll eine Tochter der Luks Gruppe werden
Das Kantonsspital Obwalden und die Luks Gruppe streben einen Spitalverbund an. Mit einer Absichtserklärung wurden die Rahmenbedingungen für eine künftige Verbundlösung geschaffen.