Ein Smartwatch-basiertes System erkennt Hitzebelastung

Ein neues Gerät von Lincoln Laboratory kann Auszubildende jetzt warnen, wenn sie auf eine Verletzung zusteuern. Das Gerät schätzt kontinuierlich die Körperkerntemperatur einer Person, um ihr Risikoniveau für Hitzebelastung während des Trainings zu bestimmen. Dieses Risiko wird auf einem Smartwatch-Display angezeigt und warnt den Träger frühzeitig.

Das System besteht aus wenigen Komponenten. Zunächst misst ein Armbandsensor die Herzfrequenz des Trainierenden. Diese Herzfrequenzdaten werden über Bluetooth an eine Smartwatch gesendet. Auf der Uhr installiert, führt eine im Labor entwickelte App einen Algorithmus aus, der die Daten verwendet, um die Körperkerntemperatur zu schätzen. Abhängig von diesen Ergebnissen zeigt die Smartwatch ein visuelles Symbol (ein Stoppschild, Warnschild oder Daumen hoch) mit einem farbigen Hintergrund (rot, gelb oder grün) an und gibt einen akustischen Ton aus, um den Benutzer zu warnen, wenn er überhitzt.

„Die Körperkerntemperaturen, 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 der militärischen Ausbildung gewöhnt sind. In Zukunft könnte diese Einstellung auf individueller Ebene geändert werden“, sagte James Balcius, ein biomedizinischer Forscher in der Human Health and Performance Systems Group, der die Forschung leitet.

Der Algorithmus, den dieses Gerät zur Schätzung der Körperkerntemperatur verwendet, wurde 2013 von der US-Regierung entwickelt. Seitdem wird er in vielen kommerziellen Produkten verwendet. Dieses Gerät ist jedoch die erste Verwendung des Algorithmus in einem so kleinen Formfaktor 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 Grundausbildungsstätten eingesetzt hat. Das Feedback war positiv, mit Empfehlungen zur Verbesserung der Funktion.

Balcius sucht nun nach Möglichkeiten, diese Fähigkeit über das Militär hinaus zu übertragen. Hitzestressverletzungen werden auch in humanitären Hilfs- und Katastrophenhilfeorganisationen häufig gemeldet.