От чего зависит точность сенсора плетизмографии у "умных" часов?
Согласно исследованию, опубликованному в журнале NPJ Digital Medicine, точность датчиков биения сердца на основе фотоплетизмографии на носимых устройствах может значительно варьироваться в зависимости от конкретного прибора и вида активности пользователя, но, судя по всему, на характеристики этих датчиков существенно не влияет цвет или тон кожи их владельца.
Исследование, проведенное американскими учеными из университета Дьюка с участием 53 человек, выявило постоянное завышение частоты сердечных сокращений при низкой интенсивности активности человека, отличия в точности и разницу в производительности между потребительскими устройствами и устройствами исследовательского класса, а также нарушения других параметров, которые "особенно важны для исследователей и врачей, и должны быть учтены при выборе устройств для клинических исследований и поддержки принятия клинических решений".
В процессе исследования установлено, что тон кожи не является статистически значимой причиной ошибки измерения для всех устройств, использующих сенсор фотоплетизмографии. Также не было никакой разницы в пульсовой вариабельности в зависимости от тона кожи.
Правда, исследователи обнаружили значительные различия при измерении разницы в точности в зависимости от цвета кожи для конкретных аппаратов, в частности это касалось устройства компании Biovotion.
В отличие от цвета кожи, исследователи обнаружили существенные ошибки точности во время физической активности, а также при сравнении показаний конкретных приборов. Среди потребительских устройств самым неточным оказался браслет Xiaomi Miband 3, а самым точным - Apple Watch 4. Что касается носимых устройств, предназначенных для исследований, то самым неточным устройством оказалось Biovotion Everion, а более точным - Empatica E4.
Во время физической активности средняя абсолютная погрешность среди потребительских устройств была наибольшей в Xiaomi Miband 3 (13,8 ударов в минуту) и наименьшей в Apple Watch 4 (4,6 удара в минуту), в то время как для исследовательских устройств - Biovotion (19,8) и Empatica E4 (12,8), соответственно.
Исследователи обнаружили большее падение точности во время действий, связанных с движением запястья, таким как набор текста, и ухудшение точности во время глубокого дыхания, которое может указывать на то, что устройства блокируются при циклическом поведении, таком как дыхание.
По всем этим показателям лучшим исполнителем был Apple Watch 4, за которым последовал Garmin Vivosmart 3.
Все участники носили на каждом запястье коммерческие устройства (часы Apple 4, Fitbit Charge 2, Garmin Vivosmart 3 и Xiaomi Miband 3) и исследовательские аналоги (Empatica E4, Biovotion Everion), а также ЭКГ-патч, данные которого использовались для сравнения.
