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Messung der Sauer­stoff­sättigung im Blut

An fünf Probandinnen und Probanden maßen wir mit zwei Referenzgeräten die Blutsauer­stoff­sättigung exemplarisch in verschiedenen Situationen (im Tal und in großer Höhe von circa 3 000 Meter über Meeresspiegel) und verglichen sie mit den ange­zeigten Werten der Smartwatches. Alle Probanden trugen dafür nach­einander jede Uhr. Die auto­matische Messung im Hintergrund bewerteten wir nicht.

Blut­druck­messung

Falls vorhanden, prüften wir die Genauigkeit der Blut­druck­messung an 16 Männern und 16 Frauen verschiedenen Alters in Einzel­terminen in ruhiger Atmosphäre. Die Probanden hatten einen nied­rigen bis hohen Blut­druck. Schwangere und Patienten mit Herz­rhythmus­störungen oder mit Tremor waren von der Prüfung ausgeschlossen. Zur Referenz maßen zwei Fach­kräfte mit einem Queck­silber­blut­druck­mess­gerät (Queck­silber-Sphygmomano­meter) und Doppels­tethoskop – in fest­gelegtem Wechsel von Referenz­system (A) und Smartwatch (B): A-B-A-B-A-B-A. Wir testeten die Uhr dreimal je Proband.

Um die Wieder­holgenauigkeit der Geräte zu unter­suchen, erfasste eine Fach­kraft zehnmal in Folge die Mess­unterschiede bei einem Blut­druck von circa 120/80 und 140/90 Milli­meter-Queck­silber­säule (mmHg). Nach jeder Messung wurde das Gerät abge­nommen, aus- und wieder einge­schaltet und erneut angelegt.

Wir bewerteten zudem die Mess­genauigkeit bei fehler­hafter Bedienung, etwa bei Bewegungen der Finger während der Messung und bei nicht nach Vorgabe positionierter Smartwatch. Fünf Nutzer und eine Fach­kraft prüften Gebrauchs­anleitung, Anzeigen, Bedien­elemente und täglichen Gebrauch.

Schlaf­analyse

Fünf bis sechs Probandinnen und Probanden pro Smartwatch über­wachten jeweils zwei Nächte im häuslichen Umfeld ihren Schlaf mit einem Referenzgerät (Poly­graphie mit EEG/EOG-Kombielektrode) sowie einer Smartwatch. Wir prüften dabei die korrekte Erfassung der verschiedenen Schlafstadien Tief­schlaf, Leicht­schlaf, Traum­schlaf sowie des Wach­zustands – also zu welchem Zeit­punkt der Anwender sich in welcher Schlafphase befand. Bei der Zeit­erfassung verglichen wir die Mess­werte der Uhren mit denen des Referenzgeräts für die Gesamt­zeiten in den verschiedenen Schlafstadien sowie für die Gesamt­schlaf­zeit und die Zeit im Bett.

Bestimmung der frucht­baren Tage

Um das Mess- und Prognosekonzept der Smartwatches mit Haut­temperatursensor bezüglich der frucht­baren Tage zu prüfen, wurden drei Anwende­rinnen mit Erfahrung in einer Variante der sympto­thermalen Methode rekrutiert. Diese zeichneten ihren Zyklus und das fertile Fenster mindestens drei Monate lang auf. Parallel verwendeten sie die Smartwatches und dokumentierten täglich deren Aussagen zum Zyklus und fertilen Fenster. Außerdem notierten sie alle Besonderheiten und Probleme. Die bekannten frucht­baren Tage wurden mit den von den Smartwatches bestimmten Daten verglichen.

Zudem beur­teilten wir, wie gut die Uhren und die zugehörigen Webseiten Nutze­rinnen bei der Beob­achtung beziehungs­weise Messung relevanter Körperparameter unterstützen. Wir werteten Fach­zeit­schriften und die von Anbietern bereit­gestellten Dokumente nach Studien­belegen für die Methode aus, die deren Genauigkeit zeigen sollten. Die präsentierten Informationen zum weiblichen Zyklus prüften wir auf Richtig­keit, Voll­ständig­keit und Neutralität.

Bestimmung des Kalorien­verbrauchs

Wie genau die Smartwatch-Werte zum Kalorien­verbrauch sind, prüften wir mit fünf Hobby­sport­lern während 400 Meter Gehen, 1,2 Kilo­meter Laufen und 4 Kilo­meter Radfahren. Die mit den Uhren ermittelten Werte verglichen wir mit Referenz­werten, die wir durch einen hoch­wertigen Herz­frequenz-Brust­gurt und die per Atemmaske gemessene Sauer­stoff­aufnahme und Kohlen­dioxid­abgabe (Spiroergometrie) bestimmten.

Fitness­funk­tionen

Im Rahmen unseres Smartwatch-Tests prüften wir bereits 2022 mit drei Hobby­sport­lern die Genauigkeit der Puls­messung beim Gehen, Laufen, Radfahren und in Ruhe sowie die des Schritt­zählers beim Gehen, Laufen und bei verschiedenen Alltags­aktivitäten. Zudem bewerteten wir die Stre­cken­messung (Mess­genauigkeit von Stre­ckenlänge, Höhe, Höhen­unterschied, Genauigkeit der Stre­cken­aufzeichnung sowie Schnel­ligkeit und Genauigkeit der GPS-Positions­erkennung).