Ärzte raten vielen werdenden Müttern im achten Monat, ihren Blutdruck im Auge zu behalten – Bluthochdruck kann ein Anzeichen für Präeklampsie sein, eine Schwangerschaftskomplikation. Viele ängstliche Frauen schleppen sich nicht nur zu immer regelmäßigeren Arztbesuchen, sondern finden auch schnell heraus, welche Apotheke in ihrer Nähe das am wenigsten schmuddelige Blutdruckmessgerät hat, um den Blutdruck kostenlos abzulesen.
Wenn es nach dem Willen einer Forschergruppe geht, können diese Frauen – und alle anderen, die ihren Blutdruck regelmäßig überwachen müssen – ihn künftig einfach mit ihrem Smartphone messen. Denn Wissenschaftler von GE Global Research, der Michigan State University und der University of Rochester Medical Center arbeiten mit finanzieller Unterstützung der National Institutes of Health (NIH) an Algorithmen, die Videos von der Handykamera analysieren, das Pulsieren des Blutes direkt unter der Haut erkennen und eine Blutdruckmessung anbieten können. „Bei diesem neuen ‚manschettenlosen‘ Ansatz wird ein kurzes Video von Gesicht und Händen aufgenommen, das 5 bis 10 Sekunden dauert. Während dieser Zeit beobachten und analysieren wir, was unter der Haut passiert, um die Herzfrequenz und den Blutdruck abzuschätzen“, sagt Lalit K. Mestha, ein leitender Ingenieur bei GE Global Research.
So funktioniert es: Das natürliche Licht in einem Raum dringt bis knapp unter die Hautoberfläche vor. Menschen können das nicht sehen, aber Videokameras, wie sie in den meisten Mobiltelefonen oder Tablets eingebaut sind, schon. Der Algorithmus benötigt nur einige Sekunden Nahaufnahme eines Gesichts oder einer Hand, um Informationen über die Pulsation zu extrahieren, die auf schwachen Farbveränderungen der Haut beruhen, die durch Veränderungen des Blutvolumens auf seinem Weg unter die Haut verursacht werden. „Die Farbveränderung ist im Allgemeinen zu subtil für das bloße Auge, um sie zu erkennen, aber nicht für den Algorithmus“, sagt Mestha.

Oben: Eine Folie aus Mesthas Präsentation. „Bei diesem neuen ‚manschettenlosen‘ Ansatz wird ein kurzes Video von Gesicht und Händen aufgenommen, das 5 bis 10 Sekunden dauert. Während dieser Zeit beobachten und analysieren wir, was unter der Haut passiert, um die Herzfrequenz und den Blutdruck zu schätzen“, sagt er. Bildnachweis: Lalit Mestha. Bild oben: Ein Forscherteam arbeitet an Algorithmen, die das Video einer Handykamera analysieren, das Pulsieren des Blutes direkt unter der Haut erkennen und den Blutdruck messen können. Bildnachweis: .

Traditionell wird der Blutdruck mit Hilfe einer Manschette gemessen, deren Vorläufer Mitte des 18. Jahrhunderts von dem deutschen Physiologen Karl von Vierordt erfunden wurde. Die Blutdruckmessgeräte, die in den meisten Arztpraxen zu finden sind, liefern eine sehr genaue Messung, aber der physische Umfang des Geräts ist im heutigen digitalen Zeitalter etwas altmodisch. Der neue Algorithmus könnte den Patienten zugute kommen, indem er die Kosten senkt und gleichzeitig eine kontinuierliche Überwachung ermöglicht. Blutdruckmessgeräte für den Hausgebrauch kosten in der Regel zwischen 40 und 75 Dollar, während der Durchschnittspreis für eine App wesentlich geringer ist.
Patienten, die kein Blutdruckmessgerät mit Manschette zu Hause haben, müssen sich auf den Weg machen, um einen Messwert zu erhalten, oder einen Besuch einer Krankenschwester vereinbaren. In solchen Situationen kann das „Weißkittel-Syndrom“ den Blutdruck in die Höhe treiben. In jedem Fall ist es eine Unannehmlichkeit, die eine regelmäßige Blutdruckkontrolle erschwert. Blutdruckmanschetten sind auch bei winzigen Babys schwierig zu handhaben, die sich winden und denen die Manschetten nicht immer passen.
„Stellen Sie sich vor, Sie könnten die Werte ganzer Neugeborenenstationen im Krankenhaus oder die häusliche Überwachung von älteren und behinderten Menschen kontinuierlich überwachen“, sagt Gayu Seenumani, ein leitender Ingenieur bei GE Global Research, der an dieser Technologie arbeitet. „Für Patienten mit Bluthochdruck, die wegen einer Herzerkrankung Blutverdünner einnehmen müssen, wäre eine regelmäßige und einfachere Blutdruckmessung viel bequemer und könnte lebensrettend sein“, fügt Seenumani hinzu, dass die App auch für Piloten, Fernfahrer oder sogar Astronauten eine gute Möglichkeit wäre, ihren Blutdruck während der Arbeit zu überwachen. Eine App wäre eine einfache Möglichkeit, den Blutdruck zu messen, ohne sich ausziehen zu müssen.
Im vergangenen Jahr haben das American College of Cardiology und die American Heart Association ihre Richtlinien für Bluthochdruck aktualisiert. Bluthochdruck, der mit dem Risiko eines Schlaganfalls oder Herzinfarkts einhergeht, gilt nun als Wert von 130/80 Millimeter Quecksilber oder höher (früher waren es 140/90). Ärzte ordnen üblicherweise eine 24-Stunden-Blutdrucküberwachung zu Hause an, wenn die Blutdruckwerte in der Praxis bedenklich sind, die vom Patienten zu Hause gemessenen Blutdruckwerte jedoch nicht, um einen echten Tagesdurchschnittswert zu erhalten.
Die App ist ein Beispiel für die Bemühungen von GE, die Medizin zu verändern, indem sie drahtlos und cloudbasiert wird. „Die Welt wird drahtlos und tragbar“, sagte Erno Muuranto, ein Ingenieur im GE Health Innovation Village in Helsinki, Finnland, gegenüber GE Reports. „Wir könnten Krankenhäuser wie intelligente Fabriken betreiben. Drahtlose Sensoren und Datenanalyse werden uns helfen, Patienten in der Ambulanz richtig zu diagnostizieren. So können wir schneller die richtige Behandlung verabreichen, was zu einer schnelleren Entlassung führen könnte. Außerdem wird es uns möglich sein, Menschen von zu Hause aus zu überwachen. All dies wird dazu beitragen, die Versorgung und die Kosten zu verbessern.“
Mestha und Seenumani testen derzeit ihre manschettenlose Blutdrucktechnologie mit Videos an Freiwilligen des University of Rochester Medical Center. „Mobile Geräte haben die Geschwindigkeit und Leichtigkeit, mit der wir unser tägliches Leben planen können, revolutioniert“, sagt Mestha. „Warum können wir nicht dasselbe tun, wenn es um unsere Gesundheit geht? Das ist eine Frage, an der wir schnell arbeiten, um sie zu ermöglichen.“