【內部教育訓練】現代心律測量與心律錶帶的準確率

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。

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