Oura on sitoutunut kehittämään työkaluja, joihin kuluttajat ja tutkijat voivat luottaa. Tämän vuoksi suoritimme Oura Ringin lämpötila-anturille sisäisen validointitutkimuksen, josta kerromme tässä blogissa.

Tämän tutkimuksen tuloksena Ouran lämpötila-anturin todettiin mittaavan muutoksia jopa 0,13 °C tarkkuudella – joka minuutti. Oura vastaa tarkkuudeltaan lähes täysin tutkimuskäyttöön tarkoitettua iButtonia: laboratorio-olosuhteissa vastaavuus on yli 99 % ja tosielämän olosuhteissa 92 %.

Miten Oura mittaa kehon lämpötilan

Oura mittaa kehosi lämpötilan joka minuutti suoraan sormen alapuolelta. Näin kerätty lämpötiladata tarjoaa erittäin hyödyllistä tietoa elimistöstäsi.

Monet ajattelevat lämpötilan mittaamisen olevan sama asia kuin lämpömittarin pitäminen kainalossa. Oura on kuitenkin osa kasvavaa tieteellistä liikettä, joka on tekemässä merkittäviä muutoksia siihen, miten tulkitsemme kehon lämpötilaa:

Ensinnäkin lämpötila kertoo enemmän, kun se mitataan minuutin välein. Aivan kuten sykkeesi, myös lämpötilasi muuttuu jatkuvasti kehosi sopeutuessa sisäisiin ja ulkoisiin muutoksiin. Lämpötilan mittaaminen kainalosta (vaikka sen tekisi useita kertoja päivässä) antaa vain rajallisen, hetkellisen kuvan lämpötilastasi, kun taas jatkuva mittaus antaa hyvän kokonaiskuvan kehosi lämpötilavaihteluista.

Toiseksi lämpötilan mittaaminen iholta kerää tietoa merkityksellisistä lämpötilavaihteluista. Sisäinen termostaattisi ylläpitää elimistön ydinlämpötilaa hyvin pienen vaihteluvälin sisällä kuljettamalla lämpöä iholle (joka on osa kehosi ”kuorta”) ja takaisin. Tämä tarkoittaa, että lämpötilan muutosten mittaaminen tietyistä kohdista (kuten suusta), joita yleensä käytetään ydinlämpötilan arvioimiseen, tuottaa päivän aikana vain pieniä vaihteluita, noin 0,5–1 °C. Sen sijaan ihon lämpötila muuttuu päivän mittaan noin 15 °C tai jopa enemmän, joten ihomittaukset havaitsevat hyvin pienetkin lämpötilan vaihtelut, joita tapahtuu minuutti minuutilta ja tunti tunnilta.

Usko tai älä, tällaiset nopeat ja suuret ihon lämpötilan vaihtelut ovat erittäin informatiivisia. Ne heijastavat kehosi lämmönsäätelyjärjestelmää, joka mahdollistaa suhteellisen vakaan ydinlämpötilan ylläpitämisen vapauttamalla ylimääräisen lämmön ihon kautta päivän aikana. Kehosi ohjaa lämmönsiirtoaan eri tavoin sen mukaan, oletko terve vai sairas, mies vai nainen, unessa vai valveilla ja niin edelleen.

Tutkijat käyttävät jo nyt ihon lämpötilaa tutkiakseen eri asioita, kuten REM-unen1 ja unenlaadun määrittämistä2,3, kuumeen4 havaitsemista ja kuukautiskierron seurantaa.5,6

Lisäksi Oura Ring sopii innovatiivisen muotoilunsa ansiosta erityisen hyvin korkealaatuisen lämpötiladatan keräämiseen:

  • Tarkat anturit: Oura Ringissä on edistyksellinen NTC-lämpötila-anturi, joka pystyy huomioimaan laitteiston sisäiset lämpötilan vaihtelut ja mittaamaan ihosi lämpötilan erittäin tarkasti.
  • Muotoilu: Sormea ympäröivä sormus pysyy ihanteellisessa ihokosketuksessa, toisin kuin ranteessa käytettävät anturit. Ranneanturit saattavat menettää kosketuksen ihoon, mikä heikentää tietojen laatua.7
  • Akun rakenne: Oura Ring on suunniteltu keräämään tietoa suurella näytteenottotaajuudella jatkuvasti useiden päivien ajan ilman, että se rasittaa akkua.

Validointi

Ouran tiedetiimi kokosi työryhmän, johon kuului Ouran työntekijöitä, datatutkijoita, fysiologeja ja insinöörejä, saadakseen validointitulokset julkaistua nopeammin. Tiimi onnistui keräämään yhteensä 93 571 datapistettä yhden viikon aikana.

Työryhmä käytti iButton-antureita tutkimustason työkaluna, jolla Ouran suorituskyky arvioitiin.8 Tutkimuksen tavoitteena oli paitsi validoida Ouran lämpötila-anturi laboratorio-olosuhteissa myös osoittaa, että Oura ylläpitää suorituskykynsä haastavissakin tosielämän olosuhteissa, joissa häiriötekijöitä on enemmän.

Huomaa: Validointi sisälsi päivälämpötilatietojen keruun tutkimustarkoituksiin. Päiväaikaan mitatut lämpötilat eivät ole tällä hetkellä saatavilla Oura-sovelluksessa.

Tutkimussuunnitelma oli seuraavanlainen:

  • Laboratorio-olosuhteet: Oura Ringin lämpötila-anturit arvioitiin puhtaasti mittausvälineinä testaamalla Oura Ring erikseen (ei sormessa) ja vertaamalla tuloksia seitsemään iButtoniin lämpötilasäädellyissä vesihauteissa. Ne testattiin tarkasti määritellyissä lämpötiloissa ja lämpötila-alueilla, jotka kattoivat ihon fysiologisen lämpötila-alueen äärimmäisen matalasta (9 °C, määritetty Oura-tietojen perusteella Antarktiksella) erittäin korkeaan (45 °C, hieman yli maksimikuumeen, josta ihminen voi selviytyä).
  • Tosielämän olosuhteet: 16 henkilöä käytti viikon ajan ympäri vuorokauden sekä Oura Ring -sormusta että viittä iButton-anturia, jotka oli kiinnitetty sormiin, ranteisiin, käsivarsiin, vatsaan ja vaatteisiin.

Tulokset

Tietojen analysointi vahvisti, että Ouran lämpötila-anturi:

  • vastaa tutkimustason suorituskykyä laboratorio-olosuhteissa
  • säilyttää tarkkuutensa tosielämän olosuhteissa
  • kuvastaa muutoksia kehossasi, ei ympäristössäsi.

Voit tutustua näihin havaintoihin tarkemmin alla.

Ouran lämpötila-anturi vastaa tutkimustason mittausvälineen suorituskykyä laboratorio-olosuhteissa

Tulokset osoittivat, että Oura Ringin lämpötilamittaukset vastasivat tutkimusstandardina käytetyn iButton-anturin suorituskykyä (r² >0,99), mittasivat muutoksia 0,13 °C:n tarkkuudella ja olivat mittaustarkkuudeltaan 0,36 °C.

Ouran lämpötila-anturi säilyttää tarkkuutensa myös tosielämän olosuhteissa

Oura Ringin lämpötila-antureita testattiin tosielämän olosuhteissa siten, että 16 henkilöä käytti sekä iButtonia että Oura Ring -sormusta samassa sormessa viikon ajan keräten reaaliaikaista tutkimusdataa. Tulos osoitti, että Ouran suorituskyky vastasi iButtonien suorituskykyä (r² > 0,92) kaikissa arjen tilanteissa, aina liikkumisesta ja suihkussa käymisestä ruoanlaittoon, työskentelyyn ja kaikkeen siltä väliltä.

Alla on esimerkki siitä, kuinka tarkasti Oura ja iButtonit mittaavat kahden henkilön tietoja sormesta kahden tutkimuspäivän aikana.

Ouran mittaama sormen lämpötila heijastaa kehosi fysiologiaa, ei ympäristöäsi

Koska sormen iho on osa kehon ”kuorta” eikä ydintä, sen lämpötila voi muuttua paljon nopeammin ja muutokset voivat olla paljon suurempia kuin niissä kehon osissa (kuten suussa), joita yleisesti käytetään ydinlämpötilan arvioimiseen. Jotkut ovat kuitenkin huolissaan siitä, että ihon lämpötilan mittaaminen kertoo enemmän ympäristön olosuhteiden vaihteluista kuin kehon todellisesta lämpötilasta.

Todellisuudessa ihon lämpötilan vaihtelut antavat paljon arvokasta tietoa siitä, miten kehosi reagoi ympäristöön, eivätkä ne ainoastaan peilaa ympäristön lämpötilaa.

Kuvittele esimerkiksi, että upotat kätesi lumeen rakentaaksesi lumiukon. Vaikka koko kätesi olisi lumen alla, sormesi tuntuvat selvästi kylmemmiltä kuin ranteesi. Ympäristö vaikuttaa kehosi lämpötilaan, mutta sormesi eivät vain ”mittaa” lumen lämpötilaa vaan heijastavat itse asiassa kehosi sisäisiä muutoksia verenkierron muuttuessa ainutlaatuisella tavalla sormissasi, ranteissasi ja muilla kehosi alueilla siten, että elimistö voi ylläpitää ihanteellista ydinlämpötilaa.

Varmistaakseen, että sormen lämpötila heijasti nimenomaan ainutlaatuisia fysiologisia muutoksia, tiimi vertaili sormessa käytettyjen iButton-antureiden tuloksia ”ympäristöanturiin”, joka kulki koko ajan mukana ja mittasi ympäristön lämpötilaa arjessa.

Tulokset osoittavat, että Oura Ringin ja sormen iButton-mittausten välillä on 92 %:n yhteneväisyys (r² = 0,92), eivätkä sormesta mitatut lämpötilatiedot korreloi ympäristön lämpötilan kanssa (0,1 %; r² = 0,001).

Vaikka ympäristö auttaa aivoja säätämään kehon lämpötilaa, se ei yksin suoraan määrää sormen lämpötilaa. Tämä vahvistaa entisestään sitä, että Ouran mittaama lämpötila kuvastaa kehosi tilaa, ei pelkästään ympäristöäsi. Monet muutkin tekijät – kuten vuorokaudenaika, stressi, hormonit, aktiviteetit ja uni – vaikuttavat tähän ainutlaatuiseen signaaliin.

Alla on kaksi esimerkkiä, jotka havainnollistavat selkeää eroa Oura Ringin mittaaman lämpötilan ja ympäristön lämpötilan välillä näiden henkilöiden arjessa.

Mitä seuraavaksi?

Tiimimme kehittää jatkuvasti työkaluja, joiden avulla kuluttajat ja tutkijat voivat oppia lisää terveydestä. Ouran lämpötilamittaukset ovat jo osoittautuneet hyödyllisiksi muun muassa kuumeen havaitsemisessa ja kuukautiskierron seurannassa.

Jatkuva ihon lämpötilan mittaaminen kertoo paljon omasta terveydestäsi ja toimii myös työkaluna tutkimuksen edistämisessä. Pyrimme jatkossakin tekemään yhteistyötä kanssasi ja jakamaan löytämäämme uutta tietoa.

Lisätietoja:

 

Lähteet

  1.  Henane, R., Buguet, A., Roussel, B. & Bittel, J. Variations in evaporation and body temperatures during sleep in man. J. Appl. Physiol. 42, 50–55 (1977).
  2. Weiss, N., Attali, V., Bouzbib, C. & Thabut, D. Altered distal-proximal temperature gradient as a possible explanation for sleep-wake disturbances in cirrhotic patients. Liver Int. Off. J. Int. Assoc. Study Liver 37, 1776–1779 (2017).
  3.  Garrido, M. et al. Abnormalities in the 24-hour rhythm of skin temperature in cirrhosis: Sleep-wake and general clinical implications. Liver Int. Off. J. Int. Assoc. Study Liver 37, 1833–1842 (2017).
  4.  [Preprint] Smarr, B., Aschbacher, K., Fisher, S. M., Chowdhary, A., Dilchert, S., Puldon, K., … & Mason, A. E. (2020). Feasibility of continuous fever monitoring using wearable devices.
  5. Maijala, A., Kinnunen, H., Koskimäki, H., Jämsä, T. & Kangas, M. Nocturnal finger skin temperature in menstrual cycle tracking: ambulatory pilot study using a wearable Oura Ring. BMC Womens Health 19, 150 (2019).
  6.  [Preprint] Grant, A. D., Newman, M. & Kriegsfeld, L. J. Ultradian Rhythms in Heart Rate Variability and Distal Body Temperature Anticipate the Luteinizing Hormone Surge Onset. bioRxiv 2020.07.15.205450 (2020) doi:10.1101/2020.07.15.205450.
  7. [Preprint] Smarr, B., Aschbacher, K., Fisher, S. M., Chowdhary, A., Dilchert, S., Puldon, K., … & Mason, A. E. (2020). Feasibility of continuous fever monitoring using wearable devices.[Preprint] Grant, A. D., Newman, M. & Kriegsfeld, L. J. Ultradian Rhythms in Heart Rate Variability and Distal Body Temperature Anticipate the Luteinizing Hormone Surge Onset. bioRxiv 2020.07.15.205450 (2020) doi:10.1101/2020.07.15.205450.
  8. Hasselberg MJ, McMahon J, Parker K. The validity, reliability, and utility of the iButton® for measurement of body temperature circadian rhythms in sleep/wake research. Sleep Med. 2013;14(1):5-11. doi:10.1016/j.sleep.2010.12.011Used in 92+ Studies in Pubmed as of 9.17.20. (link)