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Apple Watch mit EKG: Was sie kann und was nicht

02.05.2019 | 14:27 Uhr | Dr. Christina Czeschik

Apple liegt die Gesundheit seiner Nutzer sehr am Herzen, so scheint es: Schon seit 2015 verfügt die Smartwatch von Apple, die Apple Watch, über eine Pulsmess-Funktion. Diese sollte ursprünglich Sportlern dabei helfen, während des Trainings ihre Pulsfrequenz zu überwachen. Jetzt können Sie damit auch Ihr EKG machen.

Bisher: Pulsmessung mit Lichtsensoren

Sie funktioniert durch die sogenannte Photoplethysmographie: An der Unterseite der Apple Watch befinden sich LEDs und Lichtsensoren. Die LEDs senden Licht in Richtung der Haut des Handgelenks aus und die Reflexion dieses Lichts wird dann von den Lichtsensoren gemessen.

Wie genau das Licht reflektiert wird, hängt unter anderem davon ab, wie gut die Blutgefäße unter der Haut gefüllt sind, denn der rote Blutfarbstoff Hämoglobin absorbiert infrarotes Licht – es wird also weniger Licht reflektiert, wenn die Blutgefäße besonders gut gefüllt sind. Dies ist immer kurz nach einem Herzschlag der Fall. Auf diese Art und Weise kann also die Pulsfrequenz gemessen werden.

Aber nicht nur das: Statt nur zu messen, wie oft das Herz des Trägers schlägt, kann die Uhr natürlich auch feststellen, ob die Pulsschläge immer den gleichen Abstand haben, also rhythmisch sind. Kleine Abweichungen sind normal – so schlägt das Herz beim Einatmen ein bisschen schneller als beim Ausatmen, auch beim Gesunden. Größere Abweichungen, ein deutlich arrhythmischer Pulsschlag also, sind aber häufig Zeichen einer Erkrankung, etwa eines Vorhofflimmerns.

Apple Watch diagnostiziert Vorhofflimmern

Vorhofflimmern bedeutet, dass die Vorhöfe des Herzens sich nicht mehr koordiniert und effektiv zusammenziehen, sondern dass in ihnen chaotische elektronische Aktivität herrscht, die unregelmäßig in die Herzkammern weitergeleitet wird. Durch diese unregelmäßige Weiterleitung wird auch der Herzschlag unregelmäßig. Dies führt dazu, dass das Blut weniger effektiv durch den Körper gepumpt wird. Und schlimmer noch: Es können sich Gerinnsel im Herzen bilden, die – wenn sie aus dem Herzen herausgespült werden – zum Schlaganfall führen können.

Aber nicht jedes Vorhofflimmern macht sich sofort durch einen Schlaganfall oder leichtere Beschwerden bemerkbar. Viele Menschen leben jahrelang mit einem Vorhofflimmern, ohne es zu bemerken. Ärzte verschreiben bei Vorhofflimmern häufig Medikamente, die die Blutgerinnung hemmen, um einem Schlaganfall vorzubeugen. Voraussetzung dafür ist aber natürlich, dass das Vorhofflimmern überhaupt festgestellt wird.

Kann die Apple Watch (oder eine andere Pulsuhr) hier helfen? Diese Frage wurde in den letzten Jahren durch groß angelegte Studien mit Hunderttausenden von Teilnehmern und Mitarbeit mehrerer US-amerikanischer Universitäten untersucht. So nahmen an der Apple Heart Study , einer Kooperation von Apple und der medizinischen Fakultät der Universität Stanford, 420.000 Probanden ab 22 Jahren teil, bei denen zuvor kein Vorhofflimmern diagnostiziert worden war. In den 15 Monaten der Studienlaufzeit stellte die Apple Watch bei 0,52 Prozent dieser Teilnehmer ein Vorhofflimmern fest.

Auch in Deutschland wurde die Frage untersucht , ob eine Smartwatch zuverlässig ein Vorhofflimmern erkennen kann, und zwar in einer Kooperation des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung der Universität Greifswald mit der Universität Basel (Schweiz). Auch hier wurde bestätigt, dass die Pulsmess-Funktion der Smartwatch zuverlässig bei der Erkennung eines Vorhofflimmerns ist – außer, wenn der Träger sich während der Messung zu viel bewegt. In dieser Studie waren 20 Prozent der Aufnahmen nicht auswertbar. Es waren nur 508 Probanden beteiligt und die Ergebnisse sollen nun in einer größeren, EU-finanzierten Studie bestätigt werden.

Die Teilnehmer der US-amerikanischen Studie (jedoch nicht der deutschen) konnten sich nach Feststellung eines Vorhofflimmerns auf freiwilliger Basis ein kostenloses EKG-Pflaster zuschicken lassen, mit dem ein Langzeit-EKG abgeleitet wurde. Beim Vergleich dieses EKGs mit der Apple-Watch-Messung zeigte sich: In 71 Prozent der Fälle, in denen eine Einzelmessung der Apple Watch ein Vorhofflimmern ergeben hatte, wurde dies im EKG bestätigt. Wenn sechs aufeinander folgende Messungen der Apple Watch auffällig gewesen waren, lag dieser Wert sogar bei 84 Prozent.

Was war mit den restlichen 16 Prozent? Auch hier handelte es sich in der Regel nicht um völlig falschen Alarm, sondern um andere Herzrhythmusstörungen.

Neu: Apple Watch mit EKG-Funktion

Dies zeigt die Grenzen der Pulsmessung zur Diagnose von Herzrhythmusstörungen ( wir berichteten ): Viele Arten von Herzrhythmusstörungen führen zu einem unregelmäßigen Puls, sind aber unterschiedlich gefährlich und bedürfen auch unterschiedlicher Behandlung.

Welche Herzrhythmusstörung genau vorliegt, erkennt der Kardiologe anhand des EKGs: Hier wird der Verlauf der elektrischen Erregung im Herzen aufgezeichnet – genauer gesagt, der Potenzialunterschied zwischen zwei Stellen. Je nachdem, entlang welcher Achse dieser Potenzialunterschied gemessen wird, unterscheiden Ärzte beim EKG verschiedene sogenannte Ableitungen . Eine Störung, die in einer Ableitung nicht sichtbar ist, kann durchaus in einer anderen Ableitung sichtbar werden – daher die Vielzahl der Elektroden, mit der ein Patient bei einem EKG in Praxis oder Klinik verkabelt wird.

Mit dem neuesten Modell der Apple Watch, der Series 4 , kann man ein solches EKG nun auch zu Hause ableiten. Das geht natürlich nicht mit einem Kabelsalat wie beim Kardiologen einher: Die Apple Watch beschränkt sich auf eine einzige Ableitung. Hierbei wird der Potenzialunterschied zwischen den beiden Armen gemessen, genauer gesagt zwischen dem Handgelenk, an dem die Watch getragen wird, und dem Zeigefinger der anderen Seite, den man zur Messung auf die Digital Crown (das Drehrad) legen muss. In dieser Haltung wird nun 30 Sekunden lang ein EKG aufgezeichnet. Dieses wird auch als PDF abgelegt, so dass man es sogar an seinen Kardiologen schicken kann. Voraussetzung der Nutzung ist, dass man über sein iPhone und dessen Health-App zuvor die EKG-Funktion auf der Watch aktiviert hat.

EKG per Apple Watch: Sinnvoll und zuverlässig?

In den USA war die EKG-Funktion der Apple Watch schon länger verfügbar, seit März ist sie nun auch in mehreren europäischen Ländern freigeschaltet worden, weil das CE-Kennzeichen vergeben wurde. Dieses erlaubt allerdings keine Aussage darüber, wie gut die Messwerte sind oder ob die App zuverlässige Diagnosen liefert – es zeigt nur, dass Apple bestätigt hat, sich bei der Herstellung und dem Vertrieb an EU-Vorschriften zu halten.

Die Zuverlässigkeit des 1-Kanal-EKGs der Apple Watch wurde in einer Studie mit 600 Teilnehmern getestet, und zwar im Vergleich mit einem konventionellen EKG. Hierbei war das Apple-EKG in 12 Prozent der Fälle nicht auswertbar. Grund dafür war häufig eine nach rechts verlagerte Herzachse – diese kommt beispielsweise vor, wenn beim Gesunden das Herz etwas steiler steht als bei anderen Menschen, aber auch bei Patienten nach Herzinfarkt oder anderen Herzerkrankungen.

Hier zeigt sich gleich die Grenze des 1-Kanal-EKGs, denn in herkömmlichen EKGs mit mehr Ableitungen sind auch solche Fälle auswertbar. Bei den restlichen 88 Prozent wurde ein Vorhofflimmern in etwa 99 Prozent der Fälle richtig diagnostiziert, ein Sinusrhythmus (das normale Schlagen des Herzens) in 90 Prozent. Wenn man die Einschränkungen des 1-Kanal-EKGs im Hinterkopf behält, sind das durchaus gute Ergebnisse.

Apple Watch ersetzt nicht den Arzt, gibt aber Hinweise

Apple selbst weist beim Start der App darauf hin, dass das eingebaute EKG keinen Arztbesuch ersetzt. Das wird auch in der Stellungnahme der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie betont. Ein Vorteil der EKG-Funktion der Apple Watch, auch nach Meinung der Kardiologen, ist aber die Möglichkeit zur Früherkennung von Herzrhythmusstörungen. Vor allem könne mit der Apple Watch ein EKG genau dann aufgezeichnet werden, wenn der Träger sich schlecht oder sonstwie verändert fühle – bei Herzrhythmusstörungen, die nur gelegentlich auftreten, zeigt das EKG in der Praxis einige Tage später häufig wieder einen normalen Rhythmus, so dass eine Diagnose oft gar nicht oder erst nach mehreren Arztbesuchen möglich ist.

Wichtig zu wissen: Es gibt zahlreiche andere Herzerkrankungen, viele davon schwerwiegender als Vorhofflimmern, die im 1-Kanal-EKG nicht erkennbar sind oder gar nicht im EKG sichtbar werden. Wenn das EKG der Apple Watch also keine Auffälligkeiten anzeigt, bedeutet es nicht, dass das Herz des Nutzers gesund ist und normal funktioniert.

Im Zweifelsfall sollte immer ein Arztbesuch an erster Stelle stehen, oder bei Anzeichen für einen Herzinfarkt sogar so schnell wie möglich der Anruf bei der 112.

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