Oura si impegna a creare strumenti su cui consumatori e ricercatori possano contare. Alla luce di questo, abbiamo condotto uno studio di validazione interno, descritto in questo blog, sul sensore della temperatura di Oura Ring.

Come risultato di questo studio, il sensore di temperatura di Oura è stato validato per misurare variazioni con una precisione di 0,13 °C ogni minuto. Le prestazioni di Oura corrispondono quasi perfettamente a quelle dei sensori iButton, di livello scientifico, con una precisione superiore al 99% in condizioni di laboratorio e al 92% in condizioni reali.

Come Oura misura la temperatura

Oura misura la temperatura ogni minuto, direttamente dalla parte inferiore del dito. Avere accesso a questo tipo di dati sulla temperatura offre un segnale davvero utile.

Sebbene molte persone pensino che misurare la temperatura significhi tenere un termometro sotto la lingua, Oura fa parte di un movimento scientifico in crescita che sta apportando importanti cambiamenti al modo in cui interpretiamo la temperatura corporea:

In primo luogo, la temperatura rivela maggiori informazioni quando viene misurata ogni minuto. Proprio come la frequenza cardiaca, anche la temperatura cambia continuamente mentre il tuo corpo si adatta ai cambiamenti interni ed esterni. Misurare la temperatura (anche più volte al giorno) con un termometro orale ti dà solo un’istantanea limitata della tua temperatura, mentre la misurazione continua permette di cogliere davvero tutte le variazioni nel tuo corpo.

In secondo luogo, la temperatura cutanea rileva variazioni significative della temperatura. Il tuo corpo mantiene la temperatura corporea centrale entro un intervallo molto ristretto, regolando lo scambio di calore con la pelle (che rappresenta la parte più superficiale del corpo). Questo significa che misurare i cambiamenti di temperatura nei punti che cercano di stimare la temperatura corporea (come la bocca) porta solo a piccole variazioni, circa 0,5-1 °C nell’arco di una giornata. Al contrario, la temperatura della pelle cambia di circa 15 °C o anche di più durante la giornata e quindi rileva le variazioni sottili di temperatura che avvengono minuto per minuto e ora per ora.

Che tu ci creda o no, fluttuazioni così rapide e ampie della temperatura della pelle sono molto informative. Riflettono il sistema di regolazione della temperatura del corpo, accuratamente calibrato, che ti permette di mantenere un intervallo di temperatura corporea abbastanza stabile, reindirizzando il calore verso l’esterno attraverso la pelle durante il giorno. Il tuo corpo modifica la quantità e il modo in cui ridistribuisce il calore in modi specifici, a seconda che tu sia in salute o malato, maschio o femmina, addormentato o in veglia, e altro ancora.

I ricercatori stanno già utilizzando la temperatura cutanea per approfondire la nostra comprensione di una vasta gamma di argomenti, tra cui l’identificazione della fase REM1 e della qualità del sonno2,3, il rilevamento della febbre4 e il monitoraggio del ciclo mestruale5,6.

Inoltre, Oura Ring è particolarmente adatto a raccogliere dati di elevata qualità sulla temperatura grazie al suo design innovativo:

  • Sensori precisi: Oura Ring integra un sofisticato sensore della temperatura NTC, in grado di rilevare le variazioni di temperatura interne all’hardware mentre misura con precisione dalla tua pelle.
  • Fattore di forma: la forma dell’anello mantiene un contatto ideale con la pelle avvolgendo il dito, a differenza dei sensori da polso che tendono a perdere il contatto con la pelle e a compromettere la qualità dei dati.7
  • Progettazione della batteria: Oura Ring è progettato per garantire una raccolta continua dei dati con un’elevata frequenza di campionamento, per più giorni, senza affaticare la batteria.

La validazione

Il team scientifico di Oura ha creato una task force composta da dipendenti, data scientist, fisiologi e ingegneri per velocizzare la pubblicazione dei risultati di validazione disponibili al pubblico. In totale, il team è riuscito a raccogliere 93.571 punti dati in una sola settimana.

Il gruppo di lavoro ha scelto i sensori iButton come strumento di ricerca per valutare le prestazioni di Oura.8. L’obiettivo di questo studio non era solo quello di validare il sensore della temperatura di Oura in condizioni di laboratorio, ma anche di mostrare che Oura mantiene le sue prestazioni anche di fronte alle difficoltà di misurazione dei dati in scenari reali più ‘rumorosi’.

Nota: questa validazione ha incluso l’attivazione della raccolta dei dati sulla temperatura diurna per scopi di ricerca. Le rilevazioni della temperatura diurna non sono attualmente disponibili in Oura App.

Ecco il protocollo:

  • Condizioni di laboratorio: Per valutare i sensori di temperatura di Oura esclusivamente come strumenti di misurazione, Oura Ring è stato testato in isolamento (non indossato sulle dita) e confrontato a 7 sensori iButton in bagni d’acqua a temperatura controllata. Sono stati testati a tassi e intervalli di temperatura precisi, pensati per coprire l’intero intervallo fisiologico delle temperature cutanee: da valori estremamente bassi (9 °C, rilevati dai dati Oura in Antartide) a valori molto elevati (45 °C, poco oltre la temperatura massima che una persona può sopportare durante la febbre e sopravvivere).
  • Condizioni del mondo reale: 16 persone hanno trascorso una settimana indossando Oura Ring insieme a 5 sensori iButton fissati alle dita, ai polsi, alle braccia, all’addome e agli indumenti, 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

I risultati

L’analisi dei dati ha confermato che il sensore della temperatura di Oura:

  • Raggiunge prestazioni di livello scientifico in condizioni di laboratorio
  • Rimane preciso in condizioni reali
  • Riflette i cambiamenti nella tua fisiologia, non nel tuo ambiente

Puoi seguire questi risultati qui sotto.

Il sensore della temperatura di Oura raggiunge prestazioni paragonabili a quelle dei dispositivi di ricerca in condizioni di laboratorio

I risultati hanno mostrato che le misurazioni della temperatura di Oura Ring erano in linea con le prestazioni standard di ricerca dei sensori iButton (r² > 0,99), rilevavano cambiamenti con una precisione di 0,13 °C e risultavano accurate entro 0,36 °C.

Il sensore della temperatura di Oura rimane molto accurato e preciso nelle condizioni reali

Per valutare i sensori della temperatura di Oura “in condizioni reali”, 16 persone hanno indossato sia sensori iButton che Oura Ring per una settimana, raccogliendo dati reali sullo stesso dito. Queste persone sono riuscite a dimostrare che Oura ha continuato a eguagliare le prestazioni dei sensori iButton (r² >0,92) durante tutto lo spettro degli eventi della vita, come l’attività fisica, la doccia, la cucina, il lavoro e tutto il resto.

Di seguito trovi un esempio di quanto Oura e iButton indossati sul dito rilevino dati simili su due persone, in due giornate dell’esperimento.

La temperatura del dito misurata da Oura riflette la tua fisiologia, non l’ambiente circostante

Il dito appartiene alla pelle, ovvero alla superficie e non all’interno del corpo, pertanto può cambiare temperatura molto più rapidamente e in modo molto più marcato rispetto a zone che si avvicinano alla temperatura interna, come la bocca. Tuttavia, alcune persone si preoccupano che misurare la temperatura dalla pelle possa rilevare i cambiamenti dell’ambiente circostante invece che quelli del corpo.

In realtà, i cambiamenti nella temperatura della pelle rivelano informazioni significative su come il corpo reagisce all’ambiente circostante, indipendentemente dalla temperatura esterna.

Ad esempio, immagina di affondare le mani nella neve per fare un pupazzo di neve. Anche se metti tutta la mano nella neve, le dita si sentono chiaramente più fredde rispetto ai polsi. Anche se l’ambiente influisce sulla temperatura corporea, le dita non stanno semplicemente “misurando” la temperatura della neve: in realtà riflettono ciò che succede dentro il corpo, perché il flusso sanguigno cambia in modo unico tra dita, polso e altre parti più esterne, così il corpo può mantenere la temperatura interna.

Per confermare che la temperatura delle dita rileva cambiamenti fisiologici unici, il team ha analizzato la differenza tra i sensori iButton applicati alle dita e un “sensore ambientale” che seguiva i partecipanti per misurare l’ambiente circostante mentre svolgevano le loro attività quotidiane.

I risultati mostrano che, mentre Oura Ring e sensori iButton da dito coincidono per il 92% (r²=0,92), le informazioni sulla temperatura dal dito non sono correlate alla temperatura ambientale; 0,1% (r²=0,001).

Anche se l’ambiente aiuta il cervello a decidere come regolare la temperatura, non determina da solo la temperatura delle tue dita. Questo rafforza ancora di più la fiducia che la temperatura rilevata da Oura rifletta la tua temperatura e non quella dell’ambiente che ti circonda, e che molti fattori, tra cui l’ora del giorno, i tuoi livelli di stress, i tuoi ormoni, le tue attività e il tuo sonno, contribuiscano a questo segnale unico.

Di seguito trovi due esempi della chiara differenza tra la temperatura rilevata da Oura Ring e la temperatura ambientale che circonda queste persone durante la giornata.

E ora?

Il nostro team è costantemente impegnato nel miglioramento degli strumenti che offriamo, nella speranza che consumatori e ricercatori possano scoprire di più sulla nostra salute. Il segnale della temperatura di Oura si sta già dimostrando utile per applicazioni reali come il rilevamento della febbre e il monitoraggio del ciclo mestruale.

I dati continui sulla temperatura cutanea hanno un potenziale incredibile per offrire approfondimenti sulla nostra salute e rappresentano anche uno strumento prezioso per far progredire la ricerca. Speriamo di continuare a condividere il nostro lavoro e collaborare con te mentre scopriamo nuovi schemi.

Leggi di più:

 

Bibliografia

  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. Studio 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)