1. September 2023 – Die Zukunft der öffentlichen Gesundheit könnte in Ihren Händen liegen – oder genauer gesagt an Ihrem Handgelenk.
Forscher verwenden Smartwatches und Fitness-Tracker, um umfangreiche Studien durchzuführen, die in der Vergangenheit unmöglich gewesen wären. Es handelt sich um einen wachsenden Trend, der unser Wissen über eine Reihe von Krankheiten erheblich erweitern kann.
„Es gibt wirklich keine Krankheit, die nicht durch diese Art von Forschung berührt werden kann“, sagte Calum MacRae, MD, PhD, stellvertretender Vorsitzender für wissenschaftliche Innovation der Abteilung für Medizin am Brigham and Women’s Hospital.
Wearables werden bereits zur Erforschung von Herz-, Atemwegs-, neurologischen und Lebererkrankungen sowie gynäkologischen Erkrankungen, bestimmten Krebsarten, Diabetes, Schlafqualität, Autismus und psychischen Erkrankungen eingesetzt.
In einem aktuellen Beispiel können sich bis zu 1 Million iPhone- und Smartwatch-Benutzer anmelden, um Daten über ihren Menstruationszyklus und andere Gesundheits- und Lebensstilfaktoren wie Schlaf und Stress auszutauschen. Bereits 100.000 haben sich dafür angemeldet Apple-Studie zur Frauengesundheitein 10-jähriges Projekt zwischen Harvard, Apple und dem National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS), das in Größe und Umfang beispiellos ist.
Ärzte wissen, dass ein unregelmäßiger Menstruationszyklus ein Zeichen für viele Dinge sein kann, von Unfruchtbarkeit bis hin zu Herzerkrankungen, Diabetes und sogar Krebs. Viele Ärzte glauben, dass die Menstruationsgeschichte als ein wichtiges Zeichen wie Puls oder Blutdruck betrachtet werden sollte, aber sie sagen, dass die Menstruations- und Fortpflanzungsgesundheit völlig unterfinanziert und unzureichend erforscht sei.
Mit einer größeren und vielfältigeren Stichprobe der untersuchten Menschen hoffen die Forscher, die Diagnose und Behandlung von Gesundheitszuständen im Zusammenhang mit Menstruationszyklusstörungen voranzutreiben.
„Wir sind in der Lage, Fragen zu stellen, die wir vorher nicht stellen konnten“, sagte Shruthi Mahalingaiah, MD, einer der Hauptforscher der Studie und Assistenzprofessor für Umwelt-, Reproduktions- und Frauengesundheit an der Harvard TH Chan School of Public Health.
Aufstieg der Wearables
Laut einer Studie trägt fast die Hälfte der Amerikaner Smartwatches oder Fitness-Tracker Umfrage 2022. Über den Kalorienverbrauch und die Schritte hinaus kann die Technik über Smartphone-Apps Informationen zu Atemfrequenz, Herzfrequenz, Blutsauerstoffgehalt und Schlafdauer bereitstellen.
Akademische medizinische Zentren arbeiten mit digitalen Giganten wie Apple, Google, Samsung, Alphabet und Amazon sowie Technologie-Startups und gemeinnützigen Organisationen zusammen. Die Coronavirus-Pandemie beschleunigte den Trend, da medizinische Einrichtungen Wearables testeten, um Patienten von zu Hause aus zu überwachen. Symptomprüfer und Ausbruchs-Apps halfen dabei, die Infektionsgefahr zu überwachen und Hotspots zu identifizieren, und zeigten, wie große Datensätze auf konsistente Weise erfasst werden können.
Studien, bei denen Wearables zur Datenerfassung eingesetzt werden, machen weniger als 1 % aller Studien weltweit aus. Aber diese Zahl wächst und ist in den letzten Jahren um mehrere Hundert gestiegen, wie Clinicaltrials.gov (das Register klinischer Studien der National Library of Medicine) zeigt.
Dieser Trend geht über das Handgelenk hinaus und trägt „intelligente“ Brillen, Ringe, Halsketten, „Hearables“ und sogar Kleidung. Und auch das wachsende Universum an Wearables in medizinischer Qualität hilft: intelligente Pflaster, die Vitalfunktionen verfolgen, Blutdruckmessgeräte und kontinuierliche Glukosemessgeräte, die oft vom Arzt verschrieben werden, aber auch im Einzelhandel erhältlich sind.
„Sie können überall im Land leben und mit Wearables an der Forschung teilnehmen“, sagte Dr. Ray Dorsey, Professor für Neurologie am Center for Health Technology des University of Rochester Medical Center in New York. Bisher mussten Freiwillige für Tests und Aktualisierungen zu medizinischen Zentren reisen, was den Umfang der Studien häufig einschränkte.
Große Technologie, große Studien
In den letzten Jahren haben Technologieunternehmen wie Apple, Samsung und Google Open-Source-Plattformen eingeführt und verfeinert, die es Forschern ermöglichen, Apps und Tools zu entwickeln, die Gesundheitsinformationen von Menschen, die Wearables verwenden, sicher erfassen.
Im Jahr 2015 nutzte eine vom URMC-Team und Partnern von Dorsey entwickelte Smartphone-App Apples ResearchKit in einer Parkinson-Studie. Die Forscher rekrutierten an einem Tag über 2.000 Freiwillige, eine damals beispiellose Zahl. Letztendlich nahmen an der Studie über 9.000 Menschen teil, die Aufgaben wie Gehen erledigten, um Gangveränderungen zu messen. Die veröffentlichten Ergebnisse hätten den Forschern geholfen, besser zu verstehen, wie sich die Parkinson-Symptome von Tag zu Tag unterscheiden, sagte Dorsey.
Im Jahr 2017 wurden zusammen mit der Stanford University School of Medicine in nur 8 Monaten mehr als 400.000 Apple Watch-Benutzer aus allen 50 Bundesstaaten in die Apple Heart Study aufgenommen. Die Studie zeigte, dass Smartwatches unregelmäßige Herzrhythmen wie Vorhofflimmern erkennen können. Es ebnete der FDA auch den Weg, die Uhren zu klassifizierenElektrokardiogramm (EKG)-App als medizinisches Gerät. Seitdem haben Smartwatch-EKG-Apps von Fitbit, Samsung und Garmin ähnliche Freigaben erhalten.
Die Apple Women’s Health Study wurde 2019 zusammen mit zwei weiteren ehrgeizigen Projekten gestartet: der Apple Heart and Movement Study, geleitet von MacRae am Brigham and Women’s Hospital, zusammen mit der American Heart Association; und die Apple Hearing Study an der University of Michigan.
Die Apple Women’s Health-Studie erfasst im Vergleich zu früheren Studien eine eher gemischte Gruppe von Menschen nach Rasse, ethnischer Zugehörigkeit, Alter, sozioökonomischer Position und Standort. Die gesammelten Daten beziehen sich auf Bewegung, Schlaf sowie Umwelt- und Verhaltensfaktoren, und monatliche Umfragen erfassen persönliche Daten, die die App nicht erfassen kann.
„Dies gibt uns die Möglichkeit, sehr detaillierte Informationen in unseren Analysen zu berücksichtigen“, sagte Huichu Li, PhD, Mitautor der Studie und wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Harvard School of Public Health.
Eines der ersten Ergebnisse: Es wurde festgestellt, dass die etwas längeren Menstruationszyklen, die durch COVID-Impfstoffe verursacht werden können, vorübergehender Natur sind. Allgemeiner ausgedrückt wurde festgestellt, dass unregelmäßige und seltene Perioden häufiger bei den untersuchten schwarzen und asiatischen Menschen auftraten, während die Menstruationszyklen bei asiatischen, hispanischen und übergewichtigen Menschen länger waren.
Eine Analyse von über 50.000 Menschen lieferte Einblicke in Zusammenhänge zwischen abnormalen Perioden und Gesundheitszuständen wie dem Syndrom der polyzystischen Eierstöcke, Endometriumhyperplasie und Krebs.
„Zukünftige Studien werden tiefer in die Daten eintauchen und die Auswirkungen von Umwelteinflüssen, Verhalten und Stress auf den Menstruationszyklus untersuchen“, sagte Mahalingaiah.
Herausforderungen und die Zukunft
Das Versprechen von Wearables wird durch Herausforderungen getrübt. Es sind noch viel mehr Tests erforderlich, um sicherzustellen, dass die Geräte Daten in klinischer Qualität liefern. Laut einer Studie des professionellen Dienstleistungsunternehmens Deloitte bestehen im Gesundheitswesen nach wie vor Bedenken hinsichtlich der Bedrohungen der Privatsphäre und der Cybersicherheit.
Diese neuen Arten von Studien haben Grenzen. Die Menschen müssen Smartwatches und Smartphones besitzen, Technologien, die in unterrepräsentierten und ländlichen Bevölkerungsgruppen weniger verbreitet sind, und sie müssen über einen zuverlässigen Internetzugang verfügen.
Aber die zunehmende Akzeptanz der Geräte – bei Verbrauchern und Gesundheitsdienstleistern – bedeutet, dass der Trend wahrscheinlich zunehmen wird.
„Ich sehe keine Welt, in der diese Art der Forschung langsamer wird“, sagte Urvi Shah, Senior Manager im Bereich Life Sciences und Health Care bei Deloitte Consulting.