Hand hält Smartphone

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Früherkennung Typ-2-Diabetes

Diabetes-Diagnose via Smartphone

Weltweit steigt die Zahl der Menschen mit Typ-2-Diabetes. Gleichzeitig gibt es eine hohe Dunkelziffer von unentdecktem Typ-2-Diabetes. Forschende suchen daher nach einfachen und preiswerten Methoden einer Diabetes-Früherkennung, die unabhängig von Arztbesuchen Hinweise auf einen bestehenden Typ-2-Diabetes geben können. Ein Forschungsteam entwickelte nun einen sogenannten ‚digitalen Biomarker‘: Mithilfe der eingebauten Kamera eines Smartphones sowie eines Lichtsensors könnten diabetesbedingte Gefäßschädigungen frühzeitig und völlig schmerzlos erkannt werden.

Viele moderne Fitness-Tracker und Smartwatches verwenden optische Messverfahren aus der Medizintechnik, um Parameter wie Puls oder den Sauerstoffgehalt des Blutes zu messen. Die Photoplethysmographie (PPG) ist eine Methode, um mit optischen Sensoren Veränderungen im Blutfluss zu messen. Bei jedem Herzschlag werden Farbveränderungen in der Fingerspitze wahrgenommen.

Forschende entwickelten und validierten einen Algorithmus zur Erkennung von Diabetes mithilfe von PPG-Signalen, die auch Rückschlüsse über den Zustand der Blutgefäße zulassen. Sie konnten dabei auf eine Datenbasis von fast 3 Millionen PPG-Signalen von über 53.000 Teilnehmerinnen und Teilnehmern einer früheren Studie zurückgreifen, bei welchen eine bekannte Diabetes-Diagnose vorlag.

Ziel: Risikogruppen schneller in ärztliche Behandlung bringen, um Spätfolgen zu vermeiden

Tests zeigten, dass der Algorithmus bei rund 81 Prozent der Patientinnen und Patienten das Vorliegen von Diabetes korrekt erkennen konnte. Wenn der Algorithmus bei einer Person aussagte, dass kein Diabetes vorliegt, lag er in 92 bis 97 Prozent der Fälle richtig. Kombinierte man die Informationen aus den optischen PPG-Signalen mit weiteren Angaben zur Person (wie Alter, Geschlecht, Body-Mass-Index (BMI), ethnische Zugehörigkeit), konnte die Trefferquote noch weiter verbessert werden.

Der Algorithmus sei in seiner Aussagekraft vergleichbar mit anderen bereits etablierten Screening-Methoden für häufige Erkrankungen wie Mammographie zur Brustkrebs-Erkennung oder Abstrichen zur Erkennung von Gebärmutterhalskrebs. Aufgrund seiner schmerzlosen Durchführung sei der Test geeignet für den wiederholten Einsatz, so die Autoren. Man könne damit weltweit Gruppen mit erhöhtem Diabetes-Risiko zu Tests motivieren und anschließend einer ärztlichen Behandlung zuführen.

Weitere Untersuchungen müssten nun durchgeführt werden, um die Methode weiterzuentwickeln. Auf lange Sicht könne sie beispielsweise auch therapiebegleitend eingesetzt werden, so der Ausblick der Forschenden.

Quelle:

Avram, R., et al.: A digital biomarker of diabetes from smartphone-based vascular signals. In: Nat Med, 2020,  https://doi.org/10.1038/s41591-020-1010-5