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Apple will per Airpods Atmung beobachten

13.08.2021 | 09:15 Uhr | Thomas Hartmann

Apple beschreibt in einem jüngst veröffentlichten Forschungsbericht die Option, die Atemfrequenz mithilfe von Airpods zu bestimmen.

Die auf der Apple-Webseite für maschinelles Lernen veröffentlichte Studie " Estimating Respiratory Rate From Breath Audio Obtained Through Wearable Microphones " (”Schätzung der Atemfrequenz anhand von Atemgeräuschen mittels tragbarer Mikrofone”) befasst sich mit Methoden zur Überwachung der Atemfrequenz bei Anstrengung in einer gesunden Bevölkerung unter Verwendung von Audiodaten, die durch Airpods erfasst werden. Das berichtet "Appleinsider" nach einer Entdeckung von "My Healthy Apple" .

Apple hofft demnach zu zeigen, dass sich leicht verfügbare, "ästhetisch akzeptable" und relativ erschwingliche Geräte wie Airpods zur Schätzung der Atemfrequenz und zur Überwachung der kardio-respiratorischen Fitness verwenden lassen.

Zwar werden in der Studie keine speziellen Airpods-Modelle genannt. Doch jedenfalls sollen die Audiodaten der Atmung des Users von tragbaren Mikrofonen erhoben werden, um damit ein lernendes Netzwerkmodell mit Daten zu füttern, mit dem Ziel, normale von schwerer Atmung zu unterscheiden. Die Atemfrequenz sei durch die Erkennung von Atemgeräuschmustern des Users geschätzt worden, heißt es dort weiter.

Ein wichtiger Vorzug der Messung über tragbare Kopfhörer sei, dass dies bequem und unaufdringlich im täglichen Gebrauch vonstatten ginge, im Unterschied zu anderen Verfahren. Dabei geht es vor allem um die Einschätzung der Atemfrequenz bei körperlicher Aktivität. Doch auch in klinischen Zusammenhängen lasse sich das Verfahren unter Umständen anwenden, etwa bei Atemnot oder Dyspnoe.

Um die Datenerhebung sozusagen zu eichen, hat Apple die Teilnehmenden an der Studie eine Reihe von Audioclips vor, während und nach einer Trainingseinheit aufzeichnen lassen, außerdem wurden ergänzend Herzfrequenzmessungen durch die Apple Watch hinzugezogen.

Die Daten wurden zur Bestimmung der Atemfrequenz eines Users mithilfe eines neuronalen Faltungsnetzwerks (convolutional neural network) analysiert, dazu kamen Methoden zur Erkennung und Abschwächung von Hintergrundgeräuschen.

Apple kommt dem Bericht zufolge zu dem Schluss, dass das System einen Konkordanzkorrelationskoeffizienten (CCC) von 0,76 und einen mittleren quadratischen Fehler (MSE) von 0,2 erreichen konnte, was als "brauchbar" eingestuft wird.

Apple hält die bisherigen Ansätze und Untersuchungen für bislang einmalig, über tragbare Kopfhörer Atemfrequenzen direkt zu bestimmen und schwere Atmung zu klassifizieren. Dies könnte ein weiterer Baustein von Apples Plan sein, Gesundheitstechnologien im Rahmen der eigenen Geräte auszubauen. Es bleibt spannend abzuwarten, in welcher Weise Apple dafür etwa zusätzliche Sensoren in bisherigen oder zukünftigen Geräten implementieren wird. Mittelfristig besteht beispielsweise auch die Absicht, über eine Apple Watch den Blutzuckerspiegel oder auch den Blutdruck bestimmen zu können. Bereits jetzt ist die Erhebung eines Ein-Kanal-EKGs zur Erkennung von Vorhofflimmern mit der Apple Watch möglich.

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