Kann eine Smartphone-Kamera die HRV messen?

Ja, in Ruhe und mit Sorgfalt: Eine Smartphone-Kamera kann den Puls an der Fingerkuppe erfassen und daraus die Herzfrequenzvariabilität (HRV) schätzen, und in mehreren Studien kamen die besseren Apps an ein EKG EKG EKG Eine Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Herzens mit Elektroden auf der Haut. RR-Intervalle aus dem EKG sind die Referenzmethode für die Messung der HRV. Mehr zu EKG heran. Die Ergebnisse unterscheiden sich stark zwischen Apps und Smartphones, und die Messung gelingt nur, wenn Sie still sitzen und der Finger locker auf der Linse liegt.

Wie eine Kamera den Puls erfasst

Wenn Sie Kamera und Blitz mit der Fingerkuppe abdecken, leuchtet das Licht in die Haut. Mit jedem Herzschlag strömt etwas mehr Blut in die Fingerkuppe und nimmt etwas mehr Licht auf. Die Kamera registriert das als winzige, regelmäßige Änderung der Helligkeit. Das Verfahren heißt Photoplethysmographie Photoplethysmographie PPG Ein optisches Verfahren: Licht wird in die Haut gestrahlt, und ein Sensor erfasst den Pulsschlag des Blutes bei jedem Herzschlag. Die meisten Uhren, Ringe und Smartphone-Kamera-Apps schätzen so die HRV. Mehr zu PPG (PPG). Smartwatches und Ringe nutzen dasselbe Prinzip.

Die App sucht die Spitze jeder Pulswelle und misst die Zeit von einer Spitze zur nächsten. Diese Abstände von Puls zu Puls stehen stellvertretend für die Abstände zwischen den Herzschlägen im EKG. Daraus berechnet die App eine Messgröße wie den RMSSD RMSSD RMSSD Quadratwurzel aus dem Mittelwert der quadrierten Differenzen aufeinanderfolgender Intervalle: eine HRV-Messgröße in ms, die zeigt, wie stark sich jeder Herzschlagabstand vom nächsten unterscheidet. Spiegelt vor allem die Vagusaktivität wider. Mehr zu RMSSD . Die Lektion So wird die HRV berechnet zeigt diesen Schritt im Einzelnen.

Was die Studien zeigen

Alle vier folgenden Studien untersuchten Menschen in Ruhe.

• 29 gesunde Erwachsene, 5 Minuten in Ruhe. Eine Studie von 2017 zeichnete die HRV gleichzeitig mit einer Smartphone-Kamera, einem Brustgurt und einem EKG auf, bei geführter und normaler Atmung. Die Unterschiede im RMSSD zwischen Smartphone und EKG waren vernachlässigbar, und die Autorinnen und Autoren hielten die Übereinstimmung für akzeptabel.
• 57 gesunde Erwachsene, langsame Atmung. In einer Studie von 2023 (mittleres Alter 26,7 Jahre, 70 % Frauen) absolvierten die Teilnehmenden fünf Übungen mit langsamer Atmung von je 5 Minuten. Bei jedem Atemtempo stimmten Kamera- und EKG-Werte für den lnRMSSD lnRMSSD lnRMSSD Der natürliche Logarithmus des RMSSD, ohne Einheit. Das Logarithmieren gleicht die Streuung der RMSSD-Werte aus, sodass sich Veränderungen von Tag zu Tag leichter vergleichen und auswerten lassen. Mehr zu lnRMSSD und andere HRV-Messgrößen sehr gut überein (Intraklassenkorrelation über 0,90).
• Drei Apps, ein Smartphone. In einer Studie von 2021 saßen fünf gesunde junge Erwachsene mit der Kamera eines iPhone 8 am Zeigefinger; verglichen wurde mit einem Mehrkanal-EKG. Zwei Kamera-Apps hatten im Mittel RMSSD-Fehler von 8,71 % und 9,43 %. Eine dritte App kam auf einen mittleren Fehler von 112,36 %.
• Eine ältere, langsamere Kamera. Eine Studie von 2015 mit 30 gesunden, liegenden Erwachsenen nutzte ein Smartphone, das 20 bis 30 Bilder pro Sekunde filmte. Der RMSSD aus der Kamera stieg und fiel mit dem EKG-Wert, stimmte aber nicht genau genug überein, um ihn zu ersetzen. Die Autorinnen und Autoren merkten an, dass diese Bildrate oft als zu niedrig für die HRV gilt, hielten aber dagegen, dass sich das durch Interpolation des Signals ausgleichen lasse.

Zusammengenommen zeigen die Studien, dass eine Kameramessung genau sein kann, wenn die App das Signal gut verarbeitet und das Smartphone schnell genug aufzeichnet. Ein gutes Ergebnis einer App heißt nicht, dass auch eine andere App funktioniert.

Was schiefgehen kann

• Bewegung. Schon kleine Fingerbewegungen stören das Signal. Eine Übersichtsarbeit zu Pulssensoren kam zu dem Ergebnis, dass körperliche Aktivität die pulsbasierte HRV oft inakzeptabel weit vom EKG abweichen ließ.
• Fingerdruck. In der Studie von 2021 legten die Teilnehmenden die Kamera so auf den Finger, dass sie nicht drückte.
• Kurze Aufzeichnungen. Die Autorinnen und Autoren derselben Studie vermuteten, dass die Aufzeichnungsdauer die Genauigkeit stärker beeinflusste als die Art des Sensors. Die beiden schwächsten Geräte der Studie nutzten Aufzeichnungen von 3 statt 5 Minuten.
• Unregelmäßige Schläge. Zusätzliche oder ausgefallene Schläge verfälschen die HRV. Deshalb verlangen die Messstandards von 1996, solche Schläge zu entfernen oder zu korrigieren, bevor die HRV berechnet wird. Eine Kamera-App kann Ihnen nicht sagen, warum Ihr Puls ungleichmäßig ist.

So gelingt eine brauchbare Messung

1. Setzen oder legen Sie sich hin und ruhen Sie sich zuerst ein bis zwei Minuten aus.
2. Legen Sie die Fingerkuppe über Kamera und Blitz, ohne zu drücken.
3. Halten Sie Hand und Smartphone ruhig, aufgestützt auf Bein oder Tisch.
4. Atmen Sie normal und messen Sie so lange, wie die App es zulässt, am besten einige Minuten.
5. Messen Sie jeden Tag zur selben Zeit, etwa gleich nach dem Aufwachen, und beobachten Sie den Verlauf.

Die Lektion So gelingt eine gute HRV-Messung behandelt die Routine genauer. Einen Vergleich der Kamera mit anderen Sensoren finden Sie unter Ist die HRV am Handgelenk so genau wie mit einem Brustgurt? und in der Anleitung So wird die HRV gemessen.

Sie können auch eine Zahl aus einer beliebigen Kamera-App oder einem Wearable in den HRV-Check eingeben.

Wann Sie ärztlichen Rat einholen sollten

Eine HRV-Messung mit der Kamera ist eine Wellness-Schätzung. Eine Herzrhythmusstörung oder eine andere Erkrankung lässt sich damit nicht feststellen. Wenn Sie häufig Herzrasen, Herzstolpern oder einen unregelmäßigen Herzschlag spüren oder Brustschmerzen, Schwindel, Ohnmachtsanfälle oder Atemnot haben, lassen Sie das ärztlich abklären.