Smartwatch läser hela din blodtryckskurva – direkt från handleden

För att översätta impedansvariationer till en fysikalisk blodtrycksavläsning byggde teamet en matematisk och beräkningsbaserad modell i flera skalor som kartlägger det biofysiska sambandet mellan BioZ och blodtryck . Modellen tar hänsyn till fysiologiska faktorer, anatomisk positionering och experimentparametrar som påverkar BioZ-signalen i handleden.

Fysikens lagar inbakade i AI:n

Kärnan i maskininlärningen är ett "signal-tag physics-informed neural network" som bakar in strömningsmekanikens (fluiddynamikens) lagar direkt i sin arkitektur . Till skillnad från en traditionell "black box"-modell för djupinlärning, som enbart lär sig statistiska samband ur data, kan ett PINN inte producera fysikaliskt omöjliga resultat. Forskarna menar att detta gör modellen mer pålitlig för kliniskt beslutsfattande .

Eftersom modellen redan "förstår" fysiken bakom pulserande flöden och elektromagnetism, kan den rekonstruera hela tryckvågformen från enbart den elektriska signalen – utan att en manschett först måste fastställa ett referensvärde. Detta är vad som gör systemet helt kalibreringsfritt.

Vad klockan mäter – utöver övertryck och undertryck

En traditionell blodtrycksmanschett ger dig ett systoliskt (övertryck) och ett diastoliskt (undertryck) värde vid ett enda tillfälle, något forskarna liknar vid ett stillbildsfoto. Utah-teamets smartwatch visar den fullständiga, kontinuerliga blodtrycksvågformen över tid – som en hel film . Utöver standardvärdena uppskattar enheten även radiell blodflödeshastighet och axiell blodflödeshastighet – hur snabbt blodet faktiskt rör sig genom artären .

Medförfattaren och matematikern Braxton Osting förklarade framsteget kärnfullt: "Blodtryck är inte två siffror, det är en funktion av tiden. Den matematiska utmaningen var att återskapa hela vågformen från indirekta elektriska mätningar vid handleden" .

Resultatet är en detaljerad hemodynamisk bild som skulle kunna avslöja farliga tillfälliga trycktoppar, nattliga mönster och så kallad maskerad hypertoni – vilka punktmätningar på mottagningen ofta missar.

Testad på både friska och sjuka

Smartwatchen utvärderades på totalt 150 deltagare, inklusive friska individer i vila och efter fysisk aktivitet (promenader, löpning, trappgång) . Avgörande är att studien även inkluderade patienter med högt blodtryck och hjärt-kärlsjukdom, både inom öppenvård och intensivvård. Detta besvarar direkt den kritiska frågan om huruvida BioZ-mätning fungerar i de patientgrupper som behöver tekniken allra mest.

Exakta numeriska noggrannhetsmått från 2026 års studie fanns inte med i de tillgängliga sammanfattningarna, men tidigare PINN-baserat arbete av samma forskargrupp rapporterade starka korrelationer med referensmätningar (0,90 för systoliskt, 0,89 för diastoliskt). Dessa modeller från 2023 uppnådde ett systoliskt fel på 1,3 ± 7,6 mmHg och ett diastoliskt fel på 0,6 ± 6,4 mmHg . Målet med den nya enheten är att matcha eller överträffa denna prestanda i ett verklighetsanpassat, bärbart format.

Klinisk potential och olösta frågor

Löftet om kontinuerlig, kalibreringsfri hemodynamisk övervakning har stor klinisk tyngd. Enheten skulle kunna möjliggöra tidig upptäckt av farlig blodtrycksinstabilitet hos riskpatienter, vägleda läkemedelsjusteringar i realtid, och eliminera den så kallade "white coat"-effekten – den tillfälliga blodtryckshöjning som många upplever i kontakt med sjukvården .

Ändå finns flera brasklappar. Enheten har ännu inte fått regulatoriskt godkännande, och University of Utah – som innehar immaterialrätten – befinner sig i ett tidigt skede av licensieringsdiskussioner . Studien finansierades av amerikanska nationella forskningsfonder (NSF, NIH), universitetet samt företaget B-Secur, Ltd., där huvudförfattaren Benjamin Sanchez Terrones har både ett ägarintresse och en ledande roll . Den typen av koppling är en potentiell intressekonflikt som både läsare och kliniker bör väga in.

Ur ett tekniskt perspektiv är den fysikdrivna metodens största fördel också dess största utmaning: kvaliteten på rekonstruktionen beror helt på hur väl modellen fångar verkliga bioimpedansvariationer. Yttre faktorer som rörelsestörningar, hudens fuktighet och kontakttryck kan fortfarande försämra signalkvaliteten. Fortsatt arbete måste visa att systemet är lika robust i vardagslivet som det är i kontrollerade försök.

Ingen produkt på marknaden idag erbjuder kontinuerlig, kalibreringsfri blodtrycksmätning på denna hemodynamiska detaljnivå. Om Utah-teamet lyckas gå hela vägen från forskningsbänk till färdig produkt, kan den välbekanta blodtrycksmanschetten äntligen börja kännas som en relik från en äldre medicinsk era.