Forscher haben intelligente Ohrringe entwickelt, die die Ohrläppchentemperatur einer Person kontinuierlich überwachen können. Die als „Thermal Earring“ bekannte Innovation könnte möglicherweise auch zur Verfolgung von Anzeichen von Eisprung, Stress, Essen und Bewegung eingesetzt werden.
Die Forscher der University of Washington haben einen Prototyp des intelligenten Ohrrings entwickelt, der etwa die Größe und das Gewicht einer kleinen Büroklammer hat und eine Batterielebensdauer von 28 Tagen hat. Der Ohrring ist so konzipiert, dass ein Temperatursensor am Ohr des Trägers befestigt wird, während ein anderer Sensor etwa 2,5 cm darunter hängt, um die Raumtemperatur zu messen. Die Ohrringe können mit modischen Designs aus Harz oder einem Edelstein personalisiert werden, ohne dass die Genauigkeit beeinträchtigt wird.
„Ich trage eine Smartwatch, um meine persönliche Gesundheit zu überwachen, aber ich habe festgestellt, dass viele Leute denken, Smartwatches seien unmodern oder sperrig und unbequem“, sagte Co-Hauptautorin Qiuyue (Shirley) Xue. „Ich trage auch gerne Ohrringe, also begannen wir darüber nachzudenken, welche einzigartigen Dinge wir aus dem Ohrläppchen herausholen können. Wir fanden heraus, dass die Messung der Hauttemperatur am Ohrläppchen viel genauer war als an der Hand oder am Handgelenk. Es gab uns auch die Option, einen Teil des Sensors herabhängen zu lassen, um die Raumtemperatur von der Hauttemperatur zu trennen.“
Die Herausforderung für das Team bestand jedoch darin, ein tragbares Gerät zu entwickeln, das kompakt genug sein musste, um einem Ohrring zu ähneln, aber dennoch robust genug, damit Benutzer es nur alle paar Tage aufladen konnten.
„Es ist eine knifflige Balance. Normalerweise sollte man, wenn man möchte, dass die Energie länger hält, einen größeren Akku haben. Aber dann muss man auf Kosten der Größe gehen. Um es drahtlos zu machen, wird auch mehr Energie benötigt“, sagte Co-Hauptautorin Yujia (Nancy) Liu.
Durch die Integration eines Bluetooth-Chips, einer Batterie, zweier Temperatursensoren und einer Antenne optimierte das Team den Stromverbrauch des Ohrrings und sorgte gleichzeitig für Effizienz. Anstelle der herkömmlichen Kopplung mit einem Gerät, das tendenziell mehr Strom verbraucht, nutzt der Ohrring den Bluetooth-Werbemodus, um Daten zu übertragen, ohne eine direkte Verbindung herzustellen. Nach dem Ablesen und Übertragen der Temperatur wechselt es in den Tiefschlafmodus, um Strom zu sparen.
„Da die kontinuierliche Ohrläppchentemperatur noch nicht umfassend untersucht wurde, untersuchte das Team auch mögliche Anwendungen als Leitfaden für zukünftige Forschungen. Bei fünf Patienten mit Fieber stieg die durchschnittliche Ohrläppchentemperatur um 10,62 Grad Fahrenheit (5,92 Grad Celsius) im Vergleich zu den Temperaturen von 20 gesunden Patienten. „Das deutet darauf hin, dass der Ohrring das Potenzial für eine kontinuierliche Fieberüberwachung hat“, heißt es in der Pressemitteilung.
„In der Medizin überwachen wir oft Fieber, um das Ansprechen auf eine Therapie zu beurteilen – um beispielsweise zu sehen, ob ein Antibiotikum bei einer Infektion wirkt. Eine längerfristige Überwachung ist eine Möglichkeit, die Empfindlichkeit bei der Erfassung von Fieber zu erhöhen, da es im Verlauf ansteigen und fallen kann.“ Tag“, sagte Co-Autorin Dr. Mastafa Springston.
Obwohl die Körperkerntemperatur bei Menschen relativ konstant bleibt, wenn sie kein Fieber haben, schwankt die Temperatur am Ohrläppchen stärker, sodass Thermoohrringe potenziell zur Verfolgung anderer Funktionen eingesetzt werden können. Mithilfe eines kleinen Proof-of-Concept-Tests fanden Forscher heraus, dass die Ohrringe Temperaturschwankungen erkennen konnten, die mit Essen, Sport und Stress zusammenhängen.
„Aktuelle Wearables wie die Apple Watch und Fitbit verfügen über Temperatursensoren, liefern aber nur eine Durchschnittstemperatur für den Tag und ihre Temperaturmessungen an Handgelenken und Händen sind zu verrauscht, um den Eisprung zu verfolgen. Deshalb wollten wir insbesondere einzigartige Anwendungen für den Ohrring erkunden.“ „Es gibt Anwendungen, die für Frauen und alle, die sich für Mode interessieren, attraktiv sein könnten“, sagte Xue.
Allerdings benötigen die Forscher weitere Daten und Tests, um ihre Ergebnisse zu bestätigen. Thermoohrringe sind derzeit nicht im Handel erhältlich.
