Smartwatch warnt Athleten vor Hitzebelastung durch Echtzeit-Kerntemperaturüberwachung

Ein neues Gerät vom Lincoln Laboratory kann Auszubildende nun warnen, wenn sie sich einer Verletzung nähern. Das Gerät schätzt kontinuierlich die Kerntemperatur einer Person, um ihr Risikoniveau für Hitzebelastung während des Trainings zu bestimmen. Dieses Risiko wird auf einem Smartwatch-Display kommuniziert und gibt dem Träger eine Frühwarnung.

Das System besteht aus wenigen Komponenten. Zunächst misst ein Armsensor die Herzfrequenz des Auszubildenden. Diese Herzfrequenzdaten werden via Bluetooth an eine Smartwatch gesendet. Auf der Uhr installiert, führt eine vom Labor entwickelte App einen Algorithmus aus, der die Daten verwendet, um die Kerntemperatur zu schätzen. Je nach diesen Ergebnissen zeigt die Smartwatch ein visuelles Symbol (Stoppschild, Gefahrenschild oder Daumen hoch) mit farbigem Hintergrund (rot, gelb oder grün) an und gibt einen akustischen Ton aus, um den Benutzer zu warnen, wenn er überhitzt.

„Die Kerntemperaturen, die das Gerät überwacht, um einen roten, gelben oder grünen Alarm zu bestimmen, sind auf allgemein niedrigere Temperaturen eingestellt, die für Rekruten geeignet sind, die möglicherweise noch nicht an die Anforderungen des Militärtrainings akklimatisiert sind. In Zukunft könnte diese Einstellung auf individueller Ebene angepasst werden“, sagte James Balcius, Biomedizinforscher in der Human Health and Performance Systems Group, der die Forschung leitet.

Der Algorithmus, den dieses Gerät zur Schätzung der Kerntemperatur verwendet, wurde 2013 von der US-Regierung entwickelt. Seitdem wurde er in vielen kommerziellen Produkten eingesetzt. Dieses Gerät ist jedoch die erste Nutzung des Algorithmus in einem Formfaktor so klein wie eine Smartwatch.

Diese Technologie wurde unter der Schirmherrschaft der U.S. Army Medical Materiel Development Activity und in Partnerschaft mit dem U.S. Army Research Institute of Environmental Medicine entwickelt. Im Oktober 2021 wurde die Technologie an das U.S. Marine Corps Training and Education Command übergeben, das bisher 170 Prototypen an Grundausbildungsstandorten eingesetzt hat. Das Feedback war positiv, mit Empfehlungen zur Verbesserung der Fähigkeiten.

Balcius verfolgt nun Wege, diese Fähigkeit über das Militär hinaus zu übertragen. Hitzestress-Verletzungen werden auch in humanitären Hilfs- und Katastrophenschutzorganisationen signifikant gemeldet.