11.09.2023

Chronisch krank: Alltagshilfe Smartwatch

Die Diagnose einer nicht heilbaren Krankheit kann eine große Belastung darstellen. Ausgiebiges Management der Symptome bedeutet jedoch eine große Entlastung im Alltag. Wearables könnten ein möglicher Schlüssel dafür sein.
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Eine Smartwatch, über der Gesundheitsdaten per Hologramm dargestellt werden.
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Dass Stress krankmacht, ist mittlerweile allgemein bekannt – wird im professionellen Leben aber trotzdem allzu gerne ignoriert. Befindet sich der Körper in einer Stresssituation, sendet das Gehirn etwa Signale an die Muskulatur, die sich daraufhin anspannt. Lässt der Stress nicht nach, kann es zu einer chronischen Muskelverspannung, vor allem im Rücken-/Nackenbereich kommen. Diese kann wiederum Kopfschmerzen auslösen. Werden dann regelmäßig Schmerzmedikamente eingenommen, kann auch das zu körperlichen Nebenwirkungen führen. Das ist nur ein Beispiel vieler möglicher Teufelskreise.

Eine chronische Krankheit zu haben, bedeutet für einen weiten Teil der Bevölkerung alltägliche Einschränkungen. Chronischer Schmerz, Erschöpfung oder regelmäßige Medikamenteneinnahme können den Alltag negativ beeinflussen. Laut Statistik Austria sind in Österreich nach Eigenangaben fast vier von zehn Menschen chronisch krank. Druck im Erwerbsleben verursacht zusätzlichen Stress, der häufig Symptome der Krankheit auslöst. Smartwatches könnten hier Abhilfe schaffen.

Stress reduzieren mit Smartwatches

Doch nicht nur die Muskulatur ist betroffen. Auch unser Herz-Kreislauf-System, die Cortisol-Ausschüttung, unser Energielevel und noch einiges mehr leiden unter konstanter Anspannung. All dies trifft bereits auf grundsätzlich gesunde Menschen zu. Ist man jedoch von einer chronischen Krankheit betroffen, multiplizieren sich die körperlichen Probleme. Für betroffene Menschen ist es daher umso wichtiger, den Alltag kontrolliert zu begehen und Stress zu minimieren – auch wenn das um Einiges leichter gesagt als getan ist.

Und was hat das jetzt mit Smartwatches zu tun? Die beliebtesten Smartwatchmarken in Österreich – Apple, Garmin und Samsung – haben alle gut ausgestattete Funktionen, um den Gesundheitszustand zu überwachen. Sie können Parameter wie Puls- oder Atemfrequenz messen. Schon mit diesen zwei Datensätzen lässt sich Stress passabel überwachen. Doch was tun, wenn der Puls in die Höhe schießt? Kurz gesagt: Atmen. Tief und langsam.

Entspannung durch Atmung

Das ist auch das Prinzip von Biofeedback. Bei Biofeedback werden Körperfunktionen wie die Herzfrequenz, Muskelspannung oder Durchblutung mit geeigneten Geräten gemessen. Der/Die Patient:in erhält sofort Rückmeldung über den körperlichen Zustand – dadurch ist es möglich, den Körper mit richtiger Atmung unter willentliche Kontrolle zu bringen. Diese Methodik ist in der klinischen Psychologie, Psychotherapie und in der Medizin international etabliert. Smartwatches können auch außerhalb des Behandlungszimmers mit dieser Methodik unterstützend wirken. Ein Alarm bei zu hohem Stresslevel ist etwa ein wirksamer Reminder, eine Pause einzulegen.

Ein guter Indikator für Entspannung ist auch die Heart Rate Variability (HRV). In einem entspannten Körper sollte der Herzschlag beim Einatmen schneller sein, als beim Ausatmen. Die Herzschläge pro Minute sollten grundsätzlich in etwa gleichbleiben, aber eine hohe Variabilität innerhalb dieser Minute ist ein gesundes Zeichen. Die HRV-Messung ist laut einem Journalartikel im „European Heart Journal – Digital Health“ beispielsweise mit der Garmin Vivoactive 4 Smartwatch zuverlässig durchführbar.

Schutz der Gesundheitsdaten

Um einen Mehrwert mit Smartwatches im Krankheitsmanagement zu erzielen, ist jedoch ein verantwortungsvoller und informierter Umgang mit neuen Technologien unabdingbar. Davor warnt auch Dr. Alexander Moussa, Allgemeinmediziner und Leiter des Referats e-Health in Ordinationen der Österreichischen Ärztekammer: „Man weiß oft nicht, mit wem man seine höchstpersönlichen Daten teilt. Gerade im Umgang mit Firmen, wo der europäische Datenschutz nicht mehr greift, ist Vorsicht geboten.“

Auch Verunsicherung und Geschäftemacherei mit chronischen Krankheitspatient:innen sieht er problematisch: „Gerade bei Gesundheitsapps ist es ein größer werdendes Thema, dass nicht zertifizierte Anbieter mit in-App Käufen locken, ohne dafür einen gesundheitlichen Mehrwert zu bieten.“ Eine mögliches Zertifizierungsprogramm für Gesundheitsapps und Wearables wird von der Ärztekammer unterstützt: „Es sollte klargestellt werden: Dieses Produkt ist sicher, und die Daten werden nicht für andere ominöse Zwecke verwendet.“

Vereinbarkeit Krankheit und Beruf

Ob eine „normale“ Berufskarriere trotz chronischer Krankheit möglich ist, hängt von der individuellen Situation ab. Sogar dieselbe Krankheit kann sich von Mensch zu Mensch unterschiedlich auswirken. So auch beim Ehlers-Danlos-Syndrom (EDS) – eine genetische Mutation, die Kollageneinlagerung behindert, und dadurch unter anderem das Bindegewebe schwächt. Oft erkennbar sind EDS-Patient:innen durch überstreckbare Gelenke oder teilweise starke Dehnbarkeit der Haut.

Was oft als Partytrick gezeigt wird, kann durchaus fatale Folgen im Alltagsleben haben: Chronische Schmerzen, hohe Anfälligkeit für (Teil-)Ausrenkungen der Gelenke und ständige Erschöpfung. Die Sichtbarkeit der Krankheit reicht von kaum bemerkbar bis hin zur Notwendigkeit von Orthesen und Gehhilfen. Laut der Ehlers-Danlos Society dauert die Diagnostizierung im Durchschnitt 10-12 Jahre. Eine Heilung gibt es nicht.

Schadensbegrenzung durch Smartwatches

Diesen und anderen chronischen Patient:innen bleibt also nur das Management der Krankheit – Schadensbegrenzung. Eine Methodik zu finden, die für eine:n selbst funktioniert, erhöht nicht nur die Lebensqualität, sondern ist im Anbetracht unserer Leistungsgesellschaft überlebensnotwendig. Sollten die körperlichen Beschwerden nämlich bis zur Berufsunfähigkeit führen, ist man auf nicht gerade ausgiebige staatliche Invaliditätspensionszahlungen angewiesen.

Einen individuellen Weg zum Umgang mit dem eigenen Körper zu finden ist freilich keine einfache Aufgabe. Gerade in Zeiten direkt nach der Diagnose kann der neu zu erlernende Umgang mit dem eigenen Körper ein Vollzeitjob sein. Neue Technologien können, sofern sie richtig eingesetzt werden, unterstützen und ein revolutionäres Tool für chronische Krankheitspatient:innen sein.

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Das Zyglox-Team in Graz, in der Mitte die Gründer Jakob Moder (links) und Erik Gerstl (rechts). © Zyglox

Rund die Hälfte der Lifecycle-Kosten eines Zuges entfällt auf die Wartung, und davon wiederum mehr als die Hälfte auf Räder, Achsen und Fahrwerk, sagt Jakob Moder. Wie stark diese Bauteile im Betrieb tatsächlich belastet werden, wird bisher aber kaum gemessen. Der Grund ist simpel: Es fehlt an präziser Messtechnik, die im Dauerbetrieb einsetzbar ist. Das Grazer Startup Zyglox will das ändern.

„Die Eisenbahn ist nicht ins 21. Jahrhundert gekommen“

Der Name ist ein Wortspiel: Zyglox, gesprochen „Zügloks“, steht für Messtechnik für Züge und Loks. Dahinter stehen Jakob Moder und Erik Gerstl, die zuvor gemeinsam in der Messtechnik gearbeitet haben. Moder wechselte später in den Eisenbahnbereich und erlebte die Lücke dort aus der Praxis. Was es brauche, sei eine Lösung, „die das einerseits zuverlässig erkennt und gleichzeitig gut applizierbar ist“. Sein Urteil: „Bei der Usability ist die Eisenbahn nicht ins 21. Jahrhundert gekommen.“ Ende 2023 gründeten die beiden Techniker Zyglox in Graz.

Die bisherige Methode mit Dehnmessstreifen sei „einfach zu teuer“, erklärt Moder. Der Zug müsse dafür ein bis zwei Wochen zerlegt und instrumentiert werden, deshalb passiere das nur bei der Zulassung. „Das dauert ein Jahr, diese Technik reinzubringen, die Zulassung durchzuführen, und dann wird es wieder rausgenommen.“ Im laufenden Betrieb bleiben nur Beschleunigungssensoren, wie sie auch in jedem Smartphone stecken. „Das ist von der Datenqualität her ganz was anderes. Unser Sensor ist wie 4K, der Beschleunigungssensor liefert ein verpixeltes Foto von den Zuständen.“

Ein Sensor für Zulassung und Dauerbetrieb

Die Lösung von Zyglox lässt sich ohne größere Änderungen am Bauteil anbringen. „Wir haben eine Plug-and-Play-Lösung, die kann man einfach aufstecken“, sagt Moder. Ein Techniker braucht dafür laut Zyglox 30 Minuten. Der Sensor messe Dehnungen an Achsen, Wellen oder Schienen und liefere „gleiche oder bessere Daten als die Lösungen bisher“. Das Ziel ist ein Universalwerkzeug: genau genug für die Zulassung, aber so ausgelegt, dass es danach auf dem Fahrzeug bleibt und die Kräfte im Rad-Schiene-Kontakt dauerhaft erfasst. „Da gibt es ein großes Anwendungsfeld, denn damit wird auch die Infrastruktur überwacht“, so Moder.

Jeden Tag werden auf der Schiene hunderttausende Kilometer zurückgelegt. Zyglox will jeden davon nutzbar machen, um zu lernen, zu verbessern und vorherzusagen. Mit herkömmlichen Methoden war das Erfassen dieser Daten bisher zu teuer, zu langsam und zu aufwendig. © Zyglox

Physik aus dem Trafo, Sensoren aus dem Weltraum

Technisch nutzt Zyglox hochsensitive Magnetfeldsensoren aus der Raumfahrt, das Startup ist Teil eines Downstream-Programms der ESA. Das Prinzip erklärt Moder am Transformator: Der brummt, weil das Magnetfeld des Wechselstroms den Stahl minimal dehnt. „Und wir machen das Umgekehrte: Wenn sich der Stahl dehnt, ändert sich sein Magnetfeld in der Umgebung.“ Ein aktives Messverfahren berücksichtigt dabei den linearen Zusammenhang zwischen Belastung und Sensorsignal. Die Technologie ist patentiert, entwickelt und montiert wird in Graz.

Betreiber als Kunden, Wartung als Hebel

Als primäre Kunden sieht Zyglox die Bahnbetreiber, bei denen die Wartungskosten anfallen. Dazu kommt die Sicherheit: „Es gibt viele Vorfälle, die vielleicht nicht zu einem Unfall führen, wo man aber trotzdem sicherer und zuverlässiger unterwegs wäre, wenn man gutes Condition Monitoring hat.“

Ein kleines Pilotprojekt ist bereits abgeschlossen. Für 2027 ist der Einbau des Systems in Fahrzeuge im regulären Streckenbetrieb geplant, zunächst als Prototyp für einige Wochen Messung. Danach folgt die Zulassung. Ende 2027 soll daraus ein fertiges Produkt werden, erst dann könne die Skalierung beginnen, sagt Moder. An Interesse mangelt es nicht: „Wir können gar nicht alle Pilotprojekte machen“, weil Sensorentwicklung samt Software personalintensiv sei. Ende September zeigt das Team den Prototyp auf der InnoTrans in Berlin, der größten Messe für Schienenfahrzeuge.

Mit aws Preseed und aws Seed vom Effekt zum Produkt

Finanziert hat sich Zyglox bisher aus eigenen Mitteln und über die Austria Wirtschaftsservice (aws). Mit aws Preseed, konkret im Programm „aws Preseed | Seedfinacing – Deep Tech“, hat das Startup die ersten eineinhalb Jahre an der Sensortechnologie getüftelt. „Es hat uns die Möglichkeit gegeben, eine Idee, die bereits validiert war, einfach zu erproben. Einfach Zeit zu haben, weil Hardware dauert ein bisschen, etwa Prototypen zu iterieren“, sagt Moder. Es sei vor allem darum gegangen, „sicherzustellen, dass das dann ein Produkt werden kann“. Seit Mitte 2025 ist Zyglox im Seed-Programm der aws, das voraussichtlich bis Anfang 2028 läuft. Das Team ist inzwischen auf rund sieben Personen gewachsen. Für die Skalierungsphase im kommenden Jahr will sich das Startup nach Investoren umsehen: „Wenn eine Bestellung eintritt oder größer wird, werden wir das mit den aktuellen Mitteln wahrscheinlich nicht mehr stemmen können.“

Standortvorteil Graz

Den Standort Graz sieht Moder als klaren Vorteil: Siemens fertigt hier Fahrwerke, dazu kommen Messdienstleister, Prüfstandbauer und Nextsense. Zyglox sitzt direkt am Campus der TU Graz, mit Zugang zu Prüfständen der Universität und Maschinen der voestalpine. „Die gesamte Infrastruktur ist einzigartig“, sagt Moder. „Im Silicon Valley könnten wir das Produkt wahrscheinlich nicht entwickeln, in Österreich geht es besser. Das ist eigentlich ein bisschen verrückt, aber wir haben hier die optimalen Bedingungen.“


Disclaimer: Dieser Artikel ist im Rahmen einer Medienkooperation mit der Austria Wirtschaftsservice (aws) entstanden.

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