Klokken som leser blodtrykkets bølgeform – uten mansjett og kalibrering

For å gå fra variasjoner i impedans til en faktisk blodtrykksverdi, bygde teamet en flerskala analytisk og beregningsbasert modell. Denne modellen kartlegger den biofysiske sammenhengen mellom den elektriske målingen og det mekaniske trykket, og tar høyde for fysiologiske faktorer, anatomisk plassering og eksperimentelle forhold som påvirker signalet ved håndleddet .

Fysikkens lover er bygget inn i det nevrale nettverket

Den sentrale maskinlæringskomponenten kalles et «signalmerket, fysikk-informert nevralt nettverk» og har væskedynamikkens lover bakt direkte inn i sin arkitektur . I motsetning til en tradisjonell, «svart boks»-modell som bare lærer statistiske korrelasjoner fra data, kan et fysikk-informert nettverk umulig produsere fysisk umulige resultater. Forskerne argumenterer for at dette gjør systemet mer pålitelig for kliniske beslutninger .

Fordi modellen allerede «forstår» fysikken bak pulserende strømning og elektromagnetisme, kan den rekonstruere hele trykkurven fra det elektriske signalet alene – uten å trenge en mansjett for å etablere en grunnverdi. Dette er selve nøkkelen til at systemet er fullstendig kalibreringsfritt.

Hva klokken måler som en mansjett ikke kan

En tradisjonell blodtrykksmansjett gir deg et overtrykk (systolisk) og et undertrykk (diastolisk) på ett enkelt tidspunkt. Teamet fra Utahs smartklokke gir deg den fullstendige, kontinuerlige trykkurven over tid . I tillegg til standardtrykket estimerer enheten radiell blodhastighet og aksiell blodhastighet – altså farten blodet beveger seg med gjennom pulsåren .

Matematikeren og medforfatteren Braxton Osting forklarer fremskrittet på en enkel måte: «Blodtrykk er ikke to tall; det er en funksjon av tid. Den matematiske utfordringen lå i å gjenfinne hele den bølgeformen fra indirekte elektriske målinger ved håndleddet» .

Resultatet er et rikt hemodynamisk bilde som kan avsløre skjulte farer, som plutselige trykktopper, nattlige mønstre og såkalt maskert hypertensjon – tilstander som periodiske målinger på legekontoret ofte overser.

Testet på både friske og syke

Smartklokken ble evaluert på totalt 150 deltakere. Dette inkluderte friske personer både i hvile og etter fysisk aktivitet (som gange, løping og trappegåing) . Avgjørende er det at studien også inkluderte pasienter med hypertensjon og hjerte- og karsykdommer, både på poliklinikk og i intensivavdelinger. Dette adresserer direkte spørsmålet om BioZ-måling fungerer hos nettopp de pasientgruppene som trenger det mest.

Selv om de nøyaktige tallene for målenøyaktighet fra 2026-studien ikke var inkludert i de tilgjengelige sammendragene, rapporterte teamets tidligere arbeid med fysikk-informerte nettverk i 2023 sterke korrelasjoner med referansemålinger (systolisk: 0,90, diastolisk: 0,89). Disse modellene oppnådde et systolisk gjennomsnittsavvik på 1,3 ± 7,6 mmHg og et diastolisk avvik på 0,6 ± 6,4 mmHg . Den nye enheten har som mål å matche eller overgå denne presisjonen i en praktisk, bærbar form.

Klinisk potensial og ubesvarte spørsmål

Muligheten for kontinuerlig, kalibreringsfri hemodynamisk overvåkning har stor klinisk betydning. En slik enhet kan muliggjøre tidlig oppdagelse av farlig ustabilt blodtrykk hos risikopasienter, veilede medikamentjustering i sanntid, og fjerne den såkalte «hvite frakk»-effekten som forvrenger enkeltmålinger på legekontoret .

Likevel er det flere forbehold. Enheten har foreløpig ikke fått myndighetsgodkjenning, og University of Utah – som sitter på rettighetene – er kun i en tidlig fase med lisensdiskusjoner . Studien var finansiert av amerikanske forskningsråd (NSF og NIH), universitetet og selskapet B-Secur, Ltd. Hovedforfatter Benjamin Sanchez Terrones har både eierandeler og en lederrolle i dette selskapet, noe som representerer en potensiell interessekonflikt som lesere og klinikere bør være klar over .

Fra et teknisk ståsted er den største fordelen med den fysikk-drevne tilnærmingen også dens største utfordring: kvaliteten på rekonstruksjonen avhenger fullstendig av hvor nøyaktig modellen fanger opp virkelige bioimpedansvariasjoner. Ytre faktorer som bevegelsesartefakter, hudfuktighet og kontakttrykk mot huden kan fortsatt forringe signalkvaliteten. Videre arbeid må bevise at systemet er like robust i dagliglivet som i kontrollerte forsøk.

Ingen bærbar enhet på markedet i dag tilbyr kontinuerlig, kalibreringsfri blodtrykksmåling med denne hemodynamiske dybden. Hvis forskerteamet fra Utah kan navigere veien fra laboratoriebenk til ferdig forbrukerprodukt, kan den velkjente mansjetten endelig begynne å se ut som et levning fra en svunnen medisinsk æra.