Schlafüberwachung: Oura-Ring misst HRV mit 5,96 Prozent Fehler

Bei der kontinuierlichen Schlafüberwachung gewinnen Smart Rings gegenüber klassischen Smartwatches zunehmend an Bedeutung. Wie Branchenbeobachter und Hersteller hervorheben, bieten vernetzte Ringe bei der Erfassung physiologischer Daten während der Nachtruhe signante Vorteile: Die optischen PPG-Signale lassen sich am Finger deutlich präziser abgreifen als am Handgelenk, während das geringe Gewicht der Geräte die nächtliche Trageakzeptanz erhöht.

Bessere Signalqualität und höherer Tragekomfort

Die anatomischen Eigenschaften der Hand spielen eine zentrale Rolle für die Signalqualität. Finger zeichnen sich durch dichte Kapillaren und ein dünnes Unterhautgewebe aus, was das Signal-Rausch-Verhältnis des photoplethysmografischen Signals (PPG) im Vergleich zum Handgelenk spürbar verbessert.

Eine im Fachjournal Sensors veröffentlichte Untersuchung an 30 Personen und sieben verschiedenen Körperstellen hebt die optische PPG-Signalqualität am Finger besonders hervor.

Zudem verdeutlichte Venkatesh Vadde, Chef des Start-ups Sensio, die Empfindlichkeit dieser Technologie: Bereits ein Abstand von 0,1 Millimetern zwischen Optik und Haut beeinträchtige das PPG-Signal. Bei einer Kombination aus EKG und PPG sei zwar eine kontinuierliche Schätzung des Blutdrucks ohne Manschette möglich, absolute Werte ließen sich so jedoch nicht erfassen.

Diese messtechnischen Vorteile spiegeln sich in Vergleichsdaten wider. In einer Untersuchung mit 13 Teilnehmern über insgesamt 536 Nächte erreichte der Oura Gen 4 im Vergleich zu einer EKG-Referenzmessung bei der nächtlichen Herzfrequenzvariabilität (HRV) einen mittleren absoluten prozentualen Fehler von 5,96 Prozent.

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Bei Smartwatches fielen die Abweichungen höher aus: Die Garmin Fenix 6 verzeichnete einen Fehler von 10,52 Prozent, während die Polar Grit X Pro bei 16,32 Prozent lag. Ein leitender Manager des Unternehmens Jinri Yixiu hielt fest, dass der nächtliche HRV-Messfehler bei Ringen nahezu nur halb so groß sei wie bei professionellen Smartwatches.

Neben der Messgenauigkeit erweist sich der Formfaktor als entscheidend. Während Smartwatches rund 30 bis 50 Gramm wiegen, bringen Smart Rings lediglich 2 bis 6 Gramm auf die Waage.

Mehr als 30 Prozent der Smartwatch-Nutzer legen ihre Uhr nachts aus Komfortgründen ab. Hinzu kommt das Ladeverhalten: Während Smartwatches meist alle ein bis zwei Tage aufgeladen werden müssen, was zu Lücken bei der Aufzeichnung führt, weisen Smart Rings Laufzeiten von 7 bis 14 Tagen auf.

Hersteller treiben Miniaturisierung voran

Die Industrie reagiert auf diesen Trend mit spezialisierter Hardware. Halbleiterhersteller wie Analog Devices bieten mit Komponenten wie dem MAX86178 und dem MAX86184 dedizierte Sensor-Bausteine für Ringe an, die mehrere Leuchtdioden und Fotodioden integrieren.

Auf Produktebene stellte Wang Teng den ISHO Ring vor, der auch als EZO Ring geführt wird. Das bildschirmlose Gerät wiegt wenige Gramm, soll eine Akkulaufzeit von rund einer Woche bieten und setzt auf unbemerktes Tragen bei präziser Messung.

Genaue Laufzeitdaten sollen im Rahmen der Produktpräsentation folgen. Wang Lai Enzo, Marketingleiter bei Jinri Yixiu, äußerte sich mit Blick auf den Schlaf und eine langfristige Gesundheitsüberwachung optimistischer für das Ring-Format als für andere Wearables.

Gleichzeitig verzeichnet das Segment ein starkes Marktumfeld. In China umfasste der Markt für die Schlafwirtschaft im vergangenen Jahr nahezu 573,7 Milliarden Yuan und soll im laufenden Jahr rund 616,7 Milliarden Yuan erreichen.

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Demgegenüber schwächelt das Geschäft mit Handgelenk-Wearables: Laut Marktforschern von IDC sinken die weltweiten Auslieferungen von Armbändern im laufenden Jahr voraussichtlich um 6,8 Prozent auf 40,2 Millionen Einheiten und dürften 2028 bei etwa 39 Millionen Stück pro Jahr liegen. Im indischen Markt gingen die Smartwatch-Lieferungen im vergangenen Jahr bereits um 17,6 Prozent zurück.

Trotz des Aufschwungs steht die Branche vor Herausforderungen bezüglich der Validierung ihrer Messmethoden. Marktführer Oura, der seit 2015 über 5,5 Millionen Ringe verkauft hat und sich auf 15 Milliarden Stunden Nutzerdaten stützt, gibt die Genauigkeit bei der Erkennung von Schlafphasen im Vergleich zur Polysomnografie mit 79 bis 85 Prozent an.

Allerdings sieht sich das Unternehmen mit einer Sammelklage über 5 Millionen US-Dollar konfrontiert. Darin wird beanstandet, dass Ringe keine Hirnströme oder Augenbewegungen erfassen können, sondern Schlafphasen lediglich aus Parametern wie Herzfrequenz, Sauerstoffsättigung, Hauttemperatur und Bewegung ableiten.