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Apple Watch Series 4 und watchOS 5: Voll auf die Gesundheit gesetzt

09.05.2018 | 09:50 Uhr |

Auf der WWDC im Juni wird Apple watchOS 5 kurz vorstellen, im Herbst sollte eine neue Fassung der Uhr folgen. Vor allem aber deren Zubehör wird interessant.

iOS 12, macOS 10.14 – und was noch? Apple wird die Gelegenheit des Entwicklertreffens dazu nutzen, auch watchOS 5 zu zeigen, wenn auch vermutlich die Präsentation der Neuerungen in der Keynote sehr kurz abgehalten wird. Mehr Details erfahren Programmierer in den Seminaren der Konferenz, wenn Apple vermutlich im Herbst ein neues Uhrenmodell präsentiert, wird es auch für die Öffentlichkeit noch mehr zu bewundern geben. Es zeichnet sich aber klar ab, dass für Apple vor allem Gesundheitsaspekte im Vordergrund stehen.

Neue Form, neue Anforderungen?

Ob es bei der seit 2015 bewährten Form bleibt oder noch eine Variante hinzukommt, ist ungewiss. Apple hat aber vom US-Patent- und Markenamt ein Patent zugesprochen bekommen , das runde Displays beschreibt. Eingereicht hat das Unternehmen den Patentantrag bereits im Januar 2016. Im Wesentlichen dreht es sich hier um die technischen Schwierigkeiten, die Pixel einer rechteckigen Matrix unregelmäßig in die Kurven des Displays zu bekommen und die Lösungen dafür. Nur angedeutet ist ein Design für eine Uhr, Apple erwähnt aber auch, dass derartige runde Anzeigen auch in kleineren Geräten zum Einsatz kommen könnten oder in AR/VR-Brillen. Dass die Apple Watch Series 4 bereits eine runde Option erhalten könnte, ist relativ unwahrscheinlich, generell wird bei Apple nicht aus einem jeden Patent ein Produkt . Aber wer weiß, vielleicht erzählen Apple-Ingenieure bereits den Entwicklern auf der WWDC wie sie ihre Apps an ein rundes Display anpassen könnten, die Gelegenheit wäre günstig.

Der in der Regel gut informierte Analyst Ming-Chi Kuo und KGI Securities will aber bereits einige Details über die (quadratische) Apple Watch Series 4 wissen. So schreibt er in einer Anlegernotiz, das Dispaly werde rund 15 Prozent größer und die Batterie werde länger halten. Apple verbessere auch das Tracking von Gesundheitsparametern, Kuo geht hier aber nicht weiter ins Detail. Ein größeres Display muss nicht eine neue Form nach sich ziehen, Apple könnte einfach den Rahmen etwas kleiner machen - dieser sollte aber laut anderer Spekulationen dazu dienen, präzise EKGs zu erstellen. Die Akkulaufzeit ließe sich durch eine Vergrößerung der Batterie erreichen oder  durch effizientere Chips.

Unermesslicher Erfolg, Fortschritte bei der Gesundheit

Apple weigert sich hartnäckig, genaue Verkaufszahlen der Apple Watch zu nennen, so ist man auf die Schätzungen von Analysten angewiesen, die nach Spuren in der Lieferkette, im Handel und auch in Apples Bilanz suchen. Denn dort steht im Posten "Sonstige Hardware" neben Beats-Kopfhörer, Apple TV und AirPods eben auch die Apple Watch. Die Marktexperten von Canalys haben aber im Februar eine glaubwürdige Rechnung vorgelegt , wonach Apple im Kalenderjahr 18 Millionen Stück seiner intelligenten Armbanduhr verkauft habe – mehr als die gesamte Schweizer Uhrenindustrie. Apple dominiert also den Wearables-Markt nicht nur, sondern definiert ihn in gewisser Weise. So sehr, dass Hersteller wie Fitbit die Konzepte der Apple Watch aufgreifen .

Die Entwicklung der intelligenten Armbanduhr geht aber weiter, zuletzt hatte sich der Hersteller in einen Jahresrhythmus begeben, sowohl bei der Hardware als auch bei der Software. Wir erwarten daher, dass Apple auf der Entwicklerkonferenz WWDC Anfang Juni das neue watchOS 5 zumindest kurz der Öffentlichkeit vorführen wird und wenn Entwickler im Herbst ihre Anwendungen für die Uhr angepasst haben, ein neues Uhrenmodell folgt. Einstweilen gibt es neue Armbänder in Frühlingsfarben .

Die vergangenen Herbst eingeführte Apple Watch Series 3 ist technisch recht ausgereift und muss nun auch nicht mehr ständig das gekoppelte iPhone in der Nähe wissen. Seit dem im April 2015 verkauften ersten Modell hat Apple bereits einige entscheidende Verbesserungen vorgenommen. Mit der Series 2 im Herbst 2016 kam nicht nur ein schnellerer Prozessor, sondern vor allem ein GPS-Chip: Ortung und Navigation sind seither auch direkt mit der Uhr möglich. Ein Jahr später kam eine weitere Unabhängigkeitserklärung vom iPhone: Die LTE-Version der Apple Watch Series 3 – zu erkennen am roten Punkt auf der digitalen Krone – kann nun auch selbstständig telefonieren, Nachrichten empfangen oder Musik von Apple Music streamen.

Am Design hat Apple kaum etwas verändert, nur zweimal im Jahr gibt es einen neuen Satz Armbänder und für Sondermodelle wie die mit Hermes oder Nike aufgelegten Uhren neue Zifferblätter. Die Apple Watch Series 4 könnte daher eher grundlegende Designänderungen bekommen, nachdem Apple die Technik so weit auf den Stand gebracht hat, damit die Uhr als beinahe vollwertiger Computer am Handgelenk durchgeht.

Aber auch beim technischen Fortschritt ist noch Luft nach oben: Eine neue Apple Watch kann bis zu zwei Tage laufen, ohne an das Ladegerät zu müssen, aber nur, wenn man sie eher sporadisch nutzt. Der Akku ist aber recht bald leer, setzt man die Chips für GPS und LTE der Uhr intensiv ein. Wenn nun Apple auch ein Always-on-Display als einen gewiss praktischen Bestandteil von watchOS 5 präsentieren würde, bekommt die Apple Watch ein veritables Akkuproblem. Die Lösung dafür dürfte aber auch schon parat stehen und als Blaupause für weitere neue Funktionen dienen. Denn was man nicht in die Uhr packen kann, steckt man eben in ein Armband. Es gibt schon heute konkrete Beispiele dafür und Lösungsansätze, die sich Apple bereits hat patentieren lassen.

Akku und Sensoren ausgelagert

Eine solche externe Lösung, die interne Beschränkungen der Apple Watch umgeht, ist etwa das Kardia Band von AliveCor , das in den USA bereits die Zulassung als medizinisches Gerät erhalten hat. Denn die Pulsmessung mit Leuchtdioden (Photoplethysmographie) hat ihre Grenzen: Sie allein ersetzt kein EKG . Um etwa zuverlässig Vorhofflimmern feststellen zu können, benötigt man entweder eine genauere Vermessung – oder die Analyse großer Datenmengen. In zahlreichen Studien konnten Mediziner aber belegen, dass die mit der Apple Watch aufgenommenen Pulsdaten mittels selbst lernender Algorithmen durchaus in der Lage sind, Vorhofflimmern zu erkennen. Und nicht nur das: Die Datenanalyse von AliveCor, dem Hersteller des Kardia Bands, findet anhand der Daten sogar anhand des Rhythmus einen zu hohen Kaliumspiegel. Doch misst das Kardia Band weit genauer, zur Messung legt man den Daumen der anderen Hand auf das Armband der getragenen Apple Watch. Je regelmäßiger man misst, umso genauer kann der Anbieter aus dem ihm übermittelten Werten auf Unregelmäßigkeiten schließen – die Apple Watch kann das nicht von allein, ist aber ein weit bequemeres Hilfsmittel als medizinisches Gerät und angenehmer als eine Blutabnahme.

Datenauswertung immer besser, EKG am Handgelenk

Der Softwareentwickler Cardiogram hat seine mit der Universität von Kalifornien in San Francisco (UCSF) konzipierte Studie zur Erkennung von Herzproblemen anhand des Pulses ausgeweitet. Die Forschung ging mittlerweile erfolgreich durch eine Peer Review , ihre Aussagekraft ist demnach höher als bisher. Cardiogram und UCSF zeigen in der Studie, dass die Apple Watch mit der App Cardiogram mit einer Sicherheit von 97 Prozent potentiell gefährliches Vorhofflimmern erkennt. Die dahinter stehenden selbst lernenden Algorithmen des Programms DeepHeart benötigen als Basis auch weniger EKGs als andere Methoden, Cardiogram nutzte lediglich 6338 Datensätze. Das ist ein bedeutender Fortschritt, da EKGs mit der nötigen Präzision aufwendig zu erstellen sind. Die Studie hat nur eine kleine Schwachstelle, denn bei deren Teilnehmern war ein Risiko zu Vorhofflimmern gegeben. Weitere Forschungen wird es an unbelasteten Patienten geben müssen. Womöglich helfen neue Sensoren in künftigen Apple Watches weiter, laut T3 soll die Apple Watch Series 4 präziser den Puls vermessen kann als mit der bisher angewandten Methode mit grünen Leuchtdioden. Für die Pulsmessung werde man dann den Rahmen der Uhr mit der freien Hand fassen müssen - ähnlich funktioniert das als medizinisches Gerät freigegebene Kardio Band von AliveCor.

Derart ausgelagerte Funktionen könnte Apple auch schon mit der Apple Watch Series 4 bringen. Es ist kein Geheimnis, dass Cupertino die Uhr eher in Richtung Gesundheitsgerät weiter entwickelt als zu einem Luxusprodukt, die 10.000-Dollar-Fassung in Gold gibt es schon lange nicht mehr. Ihre Nützlichkeit bei der Pulsmessung und der Frühdiagnose von Krankheiten hat die Apple Watch bewiesen, es fehlen aber für sportliche und medizinische Anwendungen zwei wesentliche Parameter: Blutdruck und Blutsauerstoff.

Für die Blutdruckmessung ohne Oberarmmanschette, die aber genau so zuverlässige Werte bringen soll, hat Apple bereits ein Patent , gut möglich, dass wir dessen Umsetzung in Apple Watch Series 4 und watchOS 5 sehen. Ein Armband enthält einen Beschleunigungssensor, für die Blutdruckmessung muss man nur die angezogene Apple Watch mitsamt Armband auf die Brust drücken. Accelerometer und LEDs messen im Zusammenspiel, wann die linke Herzkammer die Systole schlägt und wann der Blutstrom am Handgelenk ankommt. Daraus will die Software den Blutdruck ermitteln – schnell und minimal invasiv. Denn gerade Hochdruckpatienten beklagen sich bei 24-Stunden-Messungen über die alle Viertelstunde pumpende Manschette und den nicht unerheblichen Aufwand, den man auch sonst bei jeder Messung zu bewältigen hat.

Keine Manschette anlegen, nichts aufpumpen: Blutdruckmessung mit der Apple Watch.
Vergrößern Keine Manschette anlegen, nichts aufpumpen: Blutdruckmessung mit der Apple Watch.
© Patently Apple

Die Messung des Blutsauerstoffs ohne einen Tropfen Blut ist ebenso kein technisches Geheimnis, mit Sauerstoff gesättigtes Hämoglobin hat andere Absorbtionseigenschaften als sauerstoffarmes Blut, aus dem reflektierten Licht der LEDs an der Unterseite des Apple-Watch-Gehäuses können also die dort angebrachten Photozellen Rückschlüsse nicht nur auf Druckschwankungen und damit die Pulsrate ziehen, sondern auch auf den Sauerstoffgehalt im Blut . Warum das in watchOS noch nicht umgesetzt ist? Vermutlich erlebt Apple hier die Probleme der Hersteller von Medizingeräten: Die Freigabeprozeduren können dauern, da die Sicherheits- und Zuverlässigkeitsprüfungen eben sehr komplex sind. Vielleicht gibt aber die Apple Watch Series 4 auch die O 2 -Sättigung an, mit oder ohne spezielles Armband.

Daten sind essentiell

Dass Apple für die nahe Zukunft Armbänder plant, die nicht nur schick sind und die Farben der Saison präsentieren, zeigt ein Patent, das der Konzern erst im Februar 2018 erhielt. Darin beschrieben ist eine Schachtel ähnlich der für die Airpods, die nicht nur eine Apple Watch auflädt, sondern auch externe Armbänder, die gewisse Funktionen bieten: Smart Bands. Diese könnten etwa zusätzliche Akkuleistung bringen oder Gesundheitsparameter vermessen und auswerten oder beides. Dazu gehört auch die Vermessung des Blutzuckerspiegels, laut eines Berichts des Fernsehsenders CNBC hat Tim Cook höchst selbst bereits im vergangenen Jahr einen solchen Tracker getestet und zeigte sich erstaunt, wie sehr seine Ernährung Einfluss auf das Glukoseniveau in seinem Blut hat. Das könnte vielleicht schon bald das wichtigste Zubehör für die Apple Watch werden: Ein Armband, das den Blutzuckerspiegel permanent und nichtinvasiv vermisst. Weltweit würden Diabetiker und solche, die diese Erkrankung wegen diverser Risikofaktoren zu befürchten haben, aufatmen: Keine Piekser mehr in die Fingerkuppe vonnöten! Laut CNBC arbeitet Apple bereits seit Jahren mit einem geheimen Team in Palo Alto an diesem "Heiligen Gral" der Medizin. Steve Jobs soll noch vor seinem Tod diese Forschung angestoßen haben. Details kennt man keine, aber auch hier arbeiten die Ingenieure mit Licht , das die oberen Hautschichten durchdringt. Und Daten. Jeder Menge an Daten.

Vereinzelte Messwerte ermöglichen nur ungenaue Diagnosen, je öfter man Blutzucker, Blutsauerstoff, Blutdruck und Puls misst und diese Daten zentral vorhält und mit anderen Messdaten vergleicht, desto präziser lassen sich Aussagen zum Gesamtzustand ermitteln oder gezielte Maßnahmen einleiten - die Studie von Cardiogram ist so ein Beispiel (siehe Kasten). Hier kommt es auch auf die aktive Mithilfe der Patienten an und deren Vertrauen in die Institutionen, sprich, Plattformen. Daten über Vitalwerte sind höchst vertraulich, die Schweigepflicht der Mediziner kommt nicht von ungefähr. Aber können diese und die von ihnen entwickelten Algorithmen erst Rückschlüsse ziehen, wenn Daten möglichst lückenlos vorliegen. Es wird Apples Aufgabe mit der Apple Watch Series 4 also nicht nur sein, ein schickes Design und nützliche Sensoren zu präsentieren, sondern auch eine sichere und vertrauenswürdige Plattform für medizinische Daten. In den USA ist Apple damit schon recht weit gekommen, die an HealthKit und ResearchKit angeschlossenen Universitäten und Institute sind begeistert über die immensen zahlen von freiwilligen Studienteilnehmern, die ihnen iPhone und Apple Watch bescheren – in Deutschland ist das Thema medizinische Forschung mit digitalen Gadgets noch längst nicht angekommen.

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