在生态条件下Fitbit Charge 4光电脉冲扫描心率传感器的可靠性和准确性:验证研究验证研究

科学领域:

• 运动科学 运动科学 运动科学
• 可穿戴技术可穿戴技术
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 佩戴在手腕上的光电显微镜 (PPG) 传感器提供了方便的,持续的心率 (HR) 监测,减少了对胸的依赖.
• 虽然绿灯PPG技术减轻了运动工件,但在各种现实世界物理活动中对可穿戴设备的准确性存在有限的研究.

研究的目的:

• 在生态条件下评估Fitbit Charge 4 (FC4) 心率传感器 (HR) 的可靠性和准确性.
• 量化不同体力活动如何影响FC4.4的HR测量的变化.

主要方法:

• 参与者进行各种活动 (羽毛球,网球,跑步,骑自行车,足球),同时佩戴FC4和Polar H10胸带 (标准传感器).
• 分析了HR数据的准确性和可靠性,使用了类内相关系数 (ICC),林对应相关系数 (CCC),平均绝对百分比误差 (MAPE) 和布兰德-阿尔特曼测试.
• 皮肤色调对偏差的影响使用线性单变模型进行了评估.

主要成果:

• 跑步运动表现出高可靠性 (ICCs:0.80-0.90) 和准确性 (偏差:0.1 bpm,MAPE:1.2%).
• 球拍运动 (羽毛球,网球) 和足球显示出较低的可靠性 (ICCs:0.37-0.65) 和准确性 (bias:-16.5 bpm,MAPEs:16.2-17.5%),表明对运动工件的敏感性.
• 皮肤色调对HR测量偏差没有显著影响.

结论:

• FC4的准确性取决于活动,在涉及尖,随机手臂运动的运动中,运动器件会产生显著的干扰,例如球拍运动和足球.
• 虽然适合休有氧训练,但FC4的可靠性和精度限制阻止其用于研究或要求高精度的应用.
• 进一步的研究可以调查手臂运动直接对PPG传感器性能的影响.