Blutdruckmessung am Handgelenk – Smartwatches mit Gesundheitsfunktion

Eine Smartwatch bietet auch die Möglichkeit, die eigene Gesundheit im Blick zu behalten. Der Aufwand ist gering: Da die Uhr sowieso am Handgelenk getragen wird, genügt meist ein Knopfdruck. Das spart Mühe und Zeit – und liefert oft sogar verlässliche Ergebnisse.

Der Blutdruck kann auf zwei verschiedene Arten gemessen werden:

• Eingebaute LED-Dioden messen das Blutvolumen in den kleinen Adern der Haut. Die regelmäßigen Schwankungen der Blutmenge geben Hinweise auf den Blutdruck.
• Eine Manschette im Armband bläst sich auf und drückt auf die große Vene im Handgelenk. Das Pulsgeräusch gibt dann – wie bei herkömmlichen Blutdruckmessgeräten – Aufschluss über den Blutdruck.

Inhalte

• LED-Dioden...
• Manschette...
• Samsung Galaxy Watch...
• Huawei Watch D...
• Messung...
• Fazit...

Wie funktioniert die Blutdruckmessung?

Messung mit LED-Dioden

Die Messung ist einfach, die Berechnung jedoch höchst kompliziert: LED-Dioden können Auskunft über den Blutdruck geben. Dazu werden die Dioden auf der Unterseite einer Smartwatch angebracht: Dort senden sie Licht aus, das durch die oberen Hautschichten dringt und auf die kleinen Blutgefäße trifft. Das Blut in den Gefäßen wirft einen Teil des Lichts zurück zu den Sensoren der Smartwatch. Der Fachbegriff für dieses optische Verfahren lautet Photoplethysmographie (PPG)1.

Mit Hilfe der PPG kann die Smartwatch bestimmen, wie viel Blut sich in den Gefäßen befindet. Und wie sich das Blutvolumen im Laufe der Zeit verändert. Dabei zeigt sich ein charakteristisches Muster – die Pulswelle oder Pulsdruckwelle2. Die Pulswelle entsteht, wenn sich das Herz zusammenzieht und eine Druckwelle durch die Blutgefäße sendet (sie ist aber nicht zu verwechseln mit der Fließgeschwindigkeit des Blutes).

Aus der Messung kann auch die Zeit berechnet werden, die die Pulswelle vom Herzen bis zum Messort benötigt. Aus diesem Wert – der Pulswellenlaufzeit (engl. pulse transit time, PTT) – lässt sich die Pulswellengeschwindigkeit (engl. pulse wave velocity, PWV) berechnen. Diese gibt Aufschluss über die Steifigkeit der Gefäße, da sich die Pulswellen in elastischen Gefäßen langsamer ausbreiten als in starren Gefäßen.

Die Gefäßsteifigkeit beeinflusst auch den Blutdruck: In steifen Adern ist der Druck deutlich höher. Über diesen komplizierten Weg kann die Smartwatch schließlich den Blutdruck berechnen. Genauer gesagt: Sie kann Veränderungen des Blutdrucks erkennen, aber nicht den genauen Wert.

Daher wird ein Referenzwert benötigt, um die Messung zu kalibrieren. Dieser Referenzwert wird mit einem herkömmlichen Blutdruckmessgerät ermittelt. Da sich die Blutgefäße im Laufe der Zeit verändern, hat der Referenzwert nur eine begrenzte Gültigkeit: Die Kalibrierung muss daher regelmäßig wiederholt werden.

Messung mit Manschette

Die Blutdruckmessung kann auch über eine Manschette im Armband erfolgen, die mit Luft aufgeblasen wird. Die aufgeblasene Manschette übt einen Druck auf die Blutgefäße im Handgelenk aus, der dem Blutdruck entgegensteht. Ab einem bestimmten Manschettendruck muss das Blut mit großer Kraft gegen die Wände der Blutgefäße schlagen, um sich seinen Weg zu bahnen. Dabei wird der Puls als rhythmischen Klopfen hör- und wahrnembar.

Die Smartwatch kann diesen Puls wahrnehmen – als Schwingung in der Manschette (oszillometrische Messmethode) oder als Klopfgeräusch mit einem Mikrofon (auskultatorischen Messmethode).

Beim Aufblasen der Manschette werden drei verschiedene Phasen durchlaufen, die auf den Blutdruck schließen lassen:

Leere Manschette: kein Pulsgeräusch

Bevor sich die Manschette aufbläst, ist der Blutfluss noch ungehemmt. Die Wände der Blutgefäße können sich mühelos ausdehnen und wieder zusammenziehen – ein Pulsgeräusch entsteht dabei nicht.

Halbvolle Manschette: Messung des unteren Blutdruckwerts

Die Manschette bläst sich nun langsam auf. Ab einem bestimmten Druck verengt sich auch das Blutgefäß: Das Blut muss sich mit verstärkt Kraft seinen Weg bahnen. Es klopf dabei gegen die Wände der Blutgefäße – der Puls wird hör- und spürbar.

Die Smartwatch registriert den Druck in der Manschette, an dem das Pulsklopfen zum ersten Mal wahrnehmbar wird. Dieser Druck entspricht dem unteren oder diastolischen Blutdruckwert.

Volle Manschette: Messung des oberen Blutdruckwerts

Die Manschette bläst sich weiter auf. Der Druck auf das Blutgefäß ist irgendwann so groß, dass es in sich zusammenfällt: Der Blutfluss kommt vollständig zum Erliegen. Damit hört auch das Pulsgeräusch wieder auf.

Die Smartwatch merkt sich wieder den Manschetten-Druck, an dem das Klopfen aufhört. Dieser Druck entspricht dem höheren oder systolischen Blutdruckwert.

Welche Smartwatches beherrschen die Blutdruckmessung?

Smartwatch mit LED-Dioden

Viele Smartwatches beherrschen die PPG-Messung, aber nur wenige können daraus den Blutdruck ableiten. Vor allem die Geräte von Samsung stechen hier hervor: Ab der Version 3 bieten viele Galaxy Watch-Modelle eine Blutdruckfunktion. Zwei Modelle – Galaxy Watch33 und Galaxy Watch5 Pro4 – wurden von der Stiftung Warentest eingehend getestet.

Handhabung der Samsung Galaxy Watch

Die Bewertung der Stiftung Warentest fiel überwiegend positiv aus. Die Messung mit der Galaxy Watch3 dauert etwa eine Minute. Dabei muss der Arm völlig ruhig auf einer festen Unterlage liegen: Eine kleine Bewegung und die Messung bricht ab – bei einigen Testpersonen geschah dies bei jedem dritten Versuch. In der Regel verlief die Messung jedoch schnell und unkompliziert.

Um verlässliche Werte zu liefern, muss die Smartwatch alle 28 Tage neu kalibriert werden. Die monatliche Kalibrierung der Galaxy Watch3 dauert laut Stiftung Warentest etwa fünf Minuten, eine Smartphone App erleichtert dies mit einfachen und verständlichen Anweisungen. Die erste Inbetriebnahme gestaltet sich allerdings sehr langwierig.

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Samsung Galaxy Watch3

• Smartwatch mit Blutdruckmessung
• getestet von Stiftung Warentest
• gute Darstellung der Ergebnisse

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Positiv bewerteten die Prüfer auch die Dokumentation der Messwerte. Die Blutdruckwerte lassen sich über Jahre speichern, nach Zeiträumen gliedern und entweder als Liste oder Diagramm ausgeben.

Negativ fiel jedoch der eingeschränkte Messbereich auf: Der obere Blutdruckwert darf nur zwischen 70 und 180 mmHg liegen, der untere zwischen 40 und 120 mmHg. Für Menschen mit sehr hohem oder sehr niedrigem Blutdruck ist die Uhr daher kaum geeignet.

Wie zuverlässig ist das Ergebnis?

Die Tester haben den Blutdruck zu verschiedenen Tageszeiten ermittelt, die Messung jeweils dreimal wiederholt und das Ergebnis mit einem konventionellen Messgerät verglichen.

Laut Stiftung Warentest lieferte die Galaxy Watch3 „relativ solide und vertrauenswürdige Blutdruckmesswerte“. Die Galaxy Watch5 Pro schnitt bei der Mess- und Wiederholgenauigkeit sogar gut ab – auch im Vergleich zu herkömmlichen Messgeräten.

Allerdings waren die Messergebnisse nur dann zuverlässig, wenn strenge Regeln eingehalten wurden: 30 Minuten vor der Messung kein Sport, Alkohol, Kaffee oder Nikotin. Außerdem musste die Smartwatch eng am Unterarm getragen werden. Wurden diese Regeln nicht eingehalten, kam es zu deutlichen Abweichungen.

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Samsung Galaxy Watch5 Pro

• SmartWatch mit Blutdruckmessung
• gute Bewertung durch die Stiftung Warentest
• Messung zwischen 70 und 180 mmHg

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Smartwatch mit aufblasbarer Manschette

Die erste Smartwatch mit eingebauter Manschette kam vom Blutdruckmessgeräte-Hersteller Omron – das Modell namens Heartguide ist in Deutschland aber offenbar nicht mehr erhältlich. Als Alternative bieten sich die Watch D und die Watch D2 von Huawei an.

Diese Geräte verfügen über eine Manschette, die fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Sie wird auf Knopfdruck aufgepumpt und bestimmt in weniger als einer Minute den oberen und unteren Blutdruckwert. Die Messung sollte im Sitzen durchgeführt werden: Die Smartwatch muss sich dabei auf Herzhöhe befinden.

Laut Hersteller soll der Messfehler bei höchstens 3 mmHg liegen – herkömmliche Blutdruckmessgeräte liegen in einem ähnlichen Bereich. Ob diese Genauigkeit auch beim alltäglichen Gebrauch erzielt wird, ist allerdings unklar: Unabhängige Tests dazu liegen noch nicht vor.

Die Huawei Watch D ist in Europa als Medizinprodukt registriert und erfüllt damit die grundlegenden gesetzlichen Anforderungen. Über die Qualität und Zuverlässigkeit der Blutdruckmessung sagt diese Registrierung allerdings wenig aus.

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Huawei Watch D2

• Smartwatch mit Blutdruckmessung
• Herzfrequenzmessung
• Sauerstoffgehalt im Blut

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Was ist bei der Messung zu beachten?

Es gibt zahlreiche Faktoren, die eine Blutdruckmessung beeinflussen können – egal ob mit einem herkömmlichen Gerät oder einer Smartwatch. Um die Werte vergleichen zu können, sollte die Messung daher möglichst immer unter gleichen Bedingungen und zur gleichen Tageszeit erfolgen.

Besonders störend wirken sich Aufregung, Stress und körperliche Anstrengung aus. Vor der Messung sollte daher darauf geachtet werden, dass Körper, Geist und Kreislauf zur Ruhe gekommen sind.

Generell sollten folgende Hinweise beachtet werden

• 30 Minuten vor der Messung körperliche Anstrengung und den Genuss von Kaffee, Alkohol und Nikotin vermeiden
• eine bequeme Sitzhaltung finden
• vor der Messung einige Minuten entspannen
• nach dem Start der Messung in Ruhe auf das Ergebnis warten

Bei der Verwendung einer Smartwatch ist zusätzlich zu beachten:

• auf korrekten Sitz der Smartwatch achten, das Modell möglichst eng am Unterarm tragen
• Smartwatch mit LED-Dioden (Samsung): den Arm völlig ruhig auf einer festen Oberfläche ablegen
• Smartwatch mit Manschette (Huawei): Arm so an den Körper legen, dass sich das Gerät auf Höhe des Herzens befindet
• während der Messung ruhig bleiben, auch wenn Fehlermeldungen erscheinen und die Messung wiederholt werden muss

Fazit

Mehrere Smartwatches von Samsung können den Blutdruck mit LED-Dioden messen. Für die Galaxy Watch3* und die Galaxy Watch5 Pro* liegen auch unabhängige Tests vor: Prüfer der Stiftung Warentest beurteilten die Messung als „solide und vertrauenswürdig“ bzw. „gut“. Allerdings müssen die Geräte alle 28 Tage kalibriert werden. Wer eine Samsung Galaxy Watch für die Blutdruckmessung einsetzt, kommt also um die Anschaffung eines herkömmlichen Blutdruckmessgeräts kaum herum.

Eine aufblasbare Manschette bieten die Geräte Watch D und Watch D2* von Huawei. Die Messung erfolgt nach dem gleichen Prinzip wie bei einem herkömmlichen Blutdruckmessgerät – die Anschaffung eines solchen wäre also theoretisch überflüssig. Unabhängige Tests zur Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Blutdruckmessung mit diesen Smartwatches liegen allerdings noch nicht vor.

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Quellen und weiterführende Literatur

• 1 Liu et al., A finger on the pulse of cardiovascular health: estimating blood pressure with smartphone photoplethysmography-based pulse waveform analysis, Biomedical Engineering Online, März 2025 (Link)
• 2 Alastruey et al., Arterial pulse wave modeling and analysis for vascular-age studies: a review from VascAgeNet, American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology, Juli 2023 (Link)