Fitnessarmbänder können Corona tracken

Forscher der University of Michigan untersuchten die Auswirkungen von COVID-19 anhand von sechs aus den Herzfrequenzdaten abgeleiteten Faktoren.

In die Analyse einbezogen wurden Personen, die einen COVID-positiven Test und Symptome gemeldet hatten und über Wearable-Daten von 50 Tagen vor dem Auftreten der Symptome bis 14 Tage danach verfügten. Insgesamt nutzten die Forscher die Daten von 43 Ärzten im Praktikum und 72 Studierenden und Doktoranden.

Dabei entdeckten die Wissenschaftler in die Herzfrequenz eingebettete Signale, die anzeigten, wann Personen mit COVID infiziert waren und wie krank sie wurden. Sie fanden heraus, dass bei Personen mit COVID die Herzfrequenz pro Schritt - ein Maß für die kardiopulmonale Dysfunktion - nach Auftreten der Symptome anstieg, und dass Personen mit Husten eine viel höhere Herzfrequenz pro Schritt aufwiesen als jene ohne Husten.

Ihre Ergebnisse im Einzelnen:

• Die Herzfrequenz pro Schritt war bei Teilnehmern, die über Husten berichteten, deutlich höher.

• Die Unsicherheit der zirkadianen Phase, das heißt, die Unfähigkeit des Körpers, die täglichen Ereignisse zeitlich abzustimmen, nahm mit dem Auftreten der COVID-Symptome zu. Da sich dieses Maß auf die Stärke und Konsistenz der zirkadianen Komponente des Herzfrequenzrhythmus bezieht, kann diese Unsicherheit mit frühen Anzeichen einer Infektion korrespondieren.

• Die tägliche basale Herzfrequenz stieg tendenziell bei oder vor dem Auftreten der Symptome an. Die Forscher stellen die Hypothese auf, dass dies auf Fieber oder erhöhte Ängstlichkeit zurückzuführen ist.

• Die Herzfrequenz korrelierte tendenziell stärker mit dem Auftreten der Symptome, was auf die Auswirkungen des Stresshormons Adenosin hinweisen könnte.

"Wir fanden heraus, dass COVID die biologischen Zeitsignale dämpft, die Reaktion der Herzfrequenz auf Aktivität verändert, die basale Herzfrequenz verändert und Stresssignale verursacht", sagte Daniel Forger, Professor für Mathematik und Forschungsprofessor für Computermedizin und Bioinformatik. "Wir erkannten, dass das Wissen über die Physiologie, die Funktionsweise des Körpers und die Mathematik uns helfen kann, mehr Informationen aus diesen Wearables zu erhalten."

Die Forschenden leiten daraus ab, dass die Herzfrequenzdaten für eine Verdachtsdiagnose oder als erste Indikatoren für Infektionen verwendet werden können. Sie betonen aber auch, dass die Pulsdiagnostik keine eindeutige Diagnose bei Infektionskrankheiten bieten kann.

Dennoch könnte ihre Anwendung zur Früherkennung von Epidemien betragen, schreiben sie. So etwa bei der saisonalen Influenza-Welle. Das wäre möglich, wenn die Nutzer ihre Daten Online für eine Auswertung zur Verfügung stellen. Weitere Tests könnten die Entwicklung der Methode verbessern.

Mayer, C. et al: „Consumer-grade wearables identify changes in multiple physiological systems during COVID-19 disease progression“ published in Cell Reports Medicine on April 19, 2022. DOI:https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2022.100601