原文:The Accuracy of Modern-Day Fitness Trackers and Heart Rate Measurements by EDDIE JO
心率錶帶在過去幾年中爆炸式增長,成為監控變量的好工具。
但是,任何監控技術必須準確。
那麼,流行的 Fitbit 呢?它確實準確地監控心率嗎?
首先,先介紹心率錶帶所使用的原理。
光體積變化描記圖法(PPG)
市面上的心律錶帶設計都是以 PPG 計算,
心臟跳動時,人體全身血管會有微小波動的原理,
心率錶帶會射出一束光到人的手腕上,
並用攝影機觀察反射的陰影,
當心臟收縮時,外周血容量最多,光吸收量也最大 ,檢測到的光強度最小;
而在心臟舒張時,光強度最大,
如果其中有微小變化,就認為心臟跳動一次。
研究目的
Fitbit Charge HR(第一代)測量心率比對心電圖的準確性
實驗數據
•24名男性與女性
•77分鐘運動練習
(60W循環、120W循環、
跑步機行走、跑步機慢跑、跑步機跑步
啞鈴側平舉、Lunge、Plank)
•每個時間同步的心率數據設備是同時和連續的,通過數據以電子方式收集
圖1 Fitbit Charge HR和ECG時間同步HR讀數之間的相關性
•在檢查時間同步 ECG 和 Fitbit Charge HR 心率數據時,兩者之間存在中強度相關性。
•Fitbit 平均低估 8.8±16.9 bpm
•偏差範圍從 +24 bpm到-42 bpm
圖2 高強度運動時 Fitbit Charge HR 和 HCG 時間同步 HR 讀數之間的相關性
•Fitbit Charge HR 的準確性在更高的強度下受到很大影響
•Fitbit 平均低估 -12.7±21.1 bpm
•偏差範圍從 +29 bpm到-54 bpm
圖3 在休息和較低強度運動期間 Fitbit Charge HR 和 ECG 時間同步 HR 讀數之間的相關性
•降低運動強度時表明有輕微傾向低估休息時的心率
•Fitbit平均低估5.3±10.7 bpm
•偏差範圍從+16 bpm到-26 bpm
研究結果
•我們確定了 Fitbit 資源未能滿足有效性標準
•Fitbit 傾向於低估心率,尤其是在較高強度運動時
•Fitbit 設備測量心率到合理的程度,在休息條件下的準確性較高
結論
•我們強烈建議調查心率錶帶的獨立研究準確性
•PPG 技術會受許多因素影響(如:汗水、傳感器位置、高強度運動下產生的晃動),
可能會中斷檢測,未來進一步研究和努力開發可以幫助更好地控制這些因素。
•如果只是對心率監測設備感興趣,可以在進行鍛煉時使用具有胸帶傳感器(例如Polar)的傳統心電設備,可能較有效。
Ariel教練的話:
此篇文章中所使用的產品為Fitbit Charge第一代,
不久前已發布Fitbit Charge第三代了,
在現今科技日新月異的進步之下,
相信Fitbit會不斷的提升心率錶帶的準確度。
這些科技產品讓我們能更確實的掌握訓練時之心率,
但絕不能過分依賴錶面上的數值,
觀察身體在運動時的反應也極其重要,
亦或者以其他監測方式與感覺評分量表作為參考,
讓我們能更有效地控制訓練時的心率。
我將會持續研讀更多關於“心率監測產品”的相關文獻與大家分享。