Oura-sormuksen tarkkuus

Kerromme tässä artikkelissa Oura-sormuksen luotettavuudesta. Esittelemme myös useita Oura-sormuksella tehtyjä tutkimuksia, jotka osoittavat, kuinka hyvin Oura-sormus pärjää lääketieteelliseen tekniikkaan ja standardeihin verrattuna.

Muotoilu ja toimintaperiaate 

1. Mittaus sormesta

Toisin kuin muut puettavat laitteet Oura ei mittaa veren pulssitilavuutta ranteesta vaan sormesta. Kun kävit viimeksi lääkärissä, hän mittasi sykkeesi todennäköisesti sormestasi eikä ranteestasi – eikö totta? Tähän on hyvä syy. Sormesi kämmenpuolella olevat valtimot ovat suurempia ja lähempänä ihon pintaa kuin ranteen valtimot, mikä mahdollistaa läheisemmän ja tarkemman mittauksen.

2. Parhaat mahdolliset anturit

Oura käyttää infrapunavalon fotopletysmografiaa (FPG), joka tunkeutuu syvemmälle kuin useimmissa puettavissa laitteissa käytetty vihreä LED-valo. Ouran FPG-anturit muistuttavat antureita, joita käytetään sairaalalaitteissa sykkeen seuraamiseen. FPG mittaa veritilavuuden muutoksia lähettämällä ledeillä infrapunavaloa. Samat FPG-anturit myös vastaanottavat valon fotodiodin kautta. Absorboituneen valon määrä on suoraan suhteessa sormen veritilavuuteen. Ouran näytteenottotaajuus on 250 kertaa sekunnissa, ja tämä jatkuva valopulssien vastaanottaminen valtimoiden läpi kertoo tarkasti sydämen toiminnasta.

Lisäksi on syytä huomauttaa, että Oura-sormuksessa on LED-valo sormen kummallakin puolella, jolloin sormus voi valita selvimmän signaalin. Useimmissa sykkeen optiseen mittaukseen perustuvissa kelloissa valonlähde on vain yhdellä puolella.

3. Lämpötila suoraan iholta

Oura on yksi harvoista puettavista laitteista, joka mittaa lämpötilan suoraan ihon pinnalta eikä arvioi sitä ympäristöstä. Oura seuraa ihosi lämpötilaa vuorokauden ympäri, mikä auttaa kokoamaan luotettavat, yksilölliset vertailuarvot. Käyttäjälle näytetään kuitenkin vain yönaikaiset arvot, koska päivän aikana kehon lämpötila voi vaihdella epäjohdonmukaisesti monestakin eri syystä. Tämän ”kohinan” vuoksi tietojen tulkitseminen on vaikeaa, kun vaihtelua voi aiheuttaa jo esimerkiksi vesilasillisen juominen. Lisäksi yöllä ihosi lämpötila liittyy läheisesti kehosi lämpötilaan. Tämän ansiosta Oura pystyy mittaamaan kehon sisäistä toimintaa tavalla, johon tavallisesti tarvitaan invasiivisia toimenpiteitä.

Oura seuraa ihosi yönaikaista lämpötilaa käyttäen negatiivisen lämpötilakertoimen (negative temperature coefficient, NTC) lämpötila-anturia, joka pystyy havaitsemaan jopa 0,05 °C:n muutokset. Anturi mittaa lämpötilan yön aikana minuutin välein. Lisäksi algoritmimme huomioi nousujen, laskujen ja tasaisten jaksojen vuorottelun ja valitsee arvot, jotka todennäköisimmin korreloivat kehon lämpötilan kanssa.

Huomaa, että Oura näyttää kehosi lämpötilan suhteessa omiin vertailuarvoihisi. Oura siis kertoo, kuinka paljon korkeampi tai matalampi lämpötilasi on verrattuna keskiarvoosi (esim. +0,1 °C) eikä absoluutista arvoa (esim. 37,5 °C).

Tutkimuksia ja mittaustulosten validointi

1. Validointi unilaboratorioiden kultaista standardia vasten: polysomnografia (PSG)

Työterveyslaitos pystyi validoimaan Oura-sormuksen unilaboratorioiden kultaista standardia eli polysomnografiaa (PSG) vasten. Polysomnografian katsotaan edustavan alan huipputekniikkaa, sillä se tallentaa uniparametreista niin paljon tietoa kuin mahdollista. Mittauskohteita ovat muun muassa aivotoiminta aivosähkökäyrän avulla (EEG), silmien liikkeet ja lihasten liikkeet sekä syketiedot sydänsähkökäyrän (EKG) ja fotopletysmografian (FPG) avulla.

Tutkimuksen johtopäätös oli, että ”Oura-sormus tuotti unesta objektiivista ja olennaista tietoa”, muun muassa unen kestosta, univiiveestä ja unen eri vaiheista. Tutkimuksessa todettiin myös, että ”Oura-sormus vastasi mittauskyvyltään parhaita tieteellisesti validoituja vaihtoehtoisia menetelmiä unilaboratoriomittauksille”. Oura pystyy siis tuottamaan arvokasta unitietoa ilman epämiellyttäviä laboratoriovälineitä, joita muuten tarvittaisiin vastaavien unianalyysitietojen keräämiseen.

2. Sykevälivaihtelu- ja leposykemittausten validointi

Ouran tiedetiimi teki 49 terveellä koehenkilöllä tutkimuksen, jossa havaittiin korrelaatiokertoimen neliön olevan leposykkeen (RHR) osalta lähes täydellinen (r²=0,996) ja sykevälivaihtelun (HRV) osalta erittäin korkea (r²=0,980) verrattaessa Oura-sormusta ja lääkinnällistä EKG-laitetta yönaikaisen RHR:n ja HRV:n mittaamisessa.

Jos r² ei ole sinulle tuttu, se on tilastotieteessä yleisesti käytetty ns. selitysaste, joka kertoo, kuinka hyvin kaksi muuttujaa vastaavat toisiaan. r²:n arvo voi olla 0–1, ja mitä lähempänä yhtä se on, sitä tarkempi kahden muuttujan välinen vastaavuus on. Koska tämän tutkimuksen tuloksina saadut r²-arvot olivat molemmat lähellä yhtä, Oura-sovelluksessa näytettyjen RHR- ja HRV-arvojen voidaan todeta muistuttavan läheisesti arvoja, joita sykkeen sähköisen aktiivisuuden mittaamiseen yleisesti käytettävä lääkinnällinen EKG-laite tuottaisi.

Tältä tulokset näyttivät kerätyissä raakatiedoissa:

Screenshot_2020-03-11_at_14.45.09.png

Kuvassa näkyy, kuinka mustat pisteet seuraavat tarkasti mustaa viivaa, mikä kertoo Oura-sormuksen tuottamien tietojen vastanneen hyvin EKG:n tietoja.

3. Hengitystiheyden validointi

Ouran datatiedetiimi sai juuri päätökseen tutkimushankkeen, jossa verrattiin Ouran FPG:stä johdettua hengitystiheyttä sydänsähkökäyrästä (EKG) johdettuun hengitystiheyteen. Kuten edellä mainittiin, EKG on lääkinnällisissä olosuhteissa suoritettava testi, joka mittaa sykkeen sähköistä aktiivisuutta. Koska hengitystä on vaikea mitata suoraan ilman invasiivisia tai tungettelevia antureita, hengitystiheyden johtaminen EKG:sta on yleinen ja luotettavaksi havaittu käytäntö.

Lisätietoja tutkimusasetelmasta ja yhteistyöstämme Duke-NUS Medical Schoolin ja National University of Singaporen kanssa on täällä, mutta yhteenvetona voidaan todeta, että Oura-sormuksen osoitettiin mittaavan tarkasti yönaikaista hengitystiheyttä. Keskimääräinen virhe oli alle 1 henkäys (0,71 henkäystä) minuutissa. Tämä tarkoittaa, että Oura-sormuksen mittaama hengitystiheys poikkesi keskimäärin alle 1 henkäyksen minuutissa tiheydestä, joka johdettiin EKG-mittauksesta. Johtopäätös piti paikkansa kaikilla eri hengitystiheyksillä korkeasta (> 20) matalaan (< 14), jotka havaittiin tutkimukseen osallistuneilla 43 terveellä nuorella aikuisella. Nämä tulokset osoittavat Oura-sormuksen olevan pätevä työkalu yön keskimääräisen hengitystiheyden mittaamiseen ja vastaavan tarkkuudeltaan menetelmää, jossa hengitystiheys johdetaan EKG:stä.

Pidä mielessä

Seuraa viestintäämme uusista validointitutkimuksista! Oura pyrkii koko ajan kehittämään saamiesi viestien takana olevia algoritmeja.

The Pulse -blogimme tutkimusosiosta saat tietoa viime aikoina julkaistuista tutkimuksista ja tiedeosastomme keräämistä tuloksista.

Oliko tämä artikkeli hyödyllinen? 12/16 koki tästä olevan apua
Etkö löytänyt vastausta? Jätä meille tukipyyntö täältä.