Oura zet zich in om tools te ontwikkelen waarop consumenten en onderzoekers kunnen vertrouwen. Daarom hebben we een intern validatieonderzoek uitgevoerd naar de temperatuursensor van de Oura Ring, die in deze blog wordt beschreven.

Als resultaat van dit onderzoek is vastgesteld dat de temperatuursensor van Oura veranderingen tot op 0,13 °C nauwkeurig kan meten, elke minuut. De prestaties van Oura komen vrijwel perfect overeen met iButton’s prestaties van onderzoekskwaliteit: >99% onder laboratoriumomstandigheden en 92% onder praktijkomstandigheden.

Hoe Oura temperatuur meet

Oura meet elke minuut je temperatuur, rechtstreeks vanaf de onderkant van je vinger. Deze temperatuurgegevens zijn ontzettend waardevol.

Hoewel veel mensen denken dat temperatuur meten hetzelfde is als een thermometer onder je tong houden, maakt Oura deel uit van een groeiende wetenschappelijke beweging die belangrijke veranderingen teweegbrengt in de manier waarop we lichaamstemperatuur interpreteren:

Ten eerste levert temperatuur meer informatie op als je deze elke minuut meet. Net als bij continue hartslagmeting verandert je temperatuur voortdurend, omdat je lichaam zich aanpast aan interne en externe veranderingen. Het meten van je temperatuur (zelfs meerdere keren per dag) met een orale thermometer geeft maar een beperkte momentopname van je temperatuur, terwijl continu meten een volledig beeld geeft van de veranderingen in je lichaam.

Ten tweede registreert de huidtemperatuur veelzeggende temperatuurvariaties. Je lichaam houdt je kerntemperatuur binnen een heel smal bereik door warmte naar en van je huid (een deel van het ‘omhulsel’ van je lichaam) te sturen. Dit betekent dat het meten van temperatuurveranderingen op plekken die je kerntemperatuur proberen te schatten (zoals je mond), slechts kleine variaties zal opleveren, ~0,5-1 °C per dag. Je huidtemperatuur daarentegen verandert ~15 °C of meer in de loop van de dag en registreert daarom subtiele temperatuurschommelingen die van minuut tot minuut en van uur tot uur plaatsvinden.

Geloof het of niet, maar zulke snelle, grote schommelingen in je huidtemperatuur zijn heel informatief. Ze weerspiegelen het zorgvuldig afgestelde temperatuurreguleringssysteem van je lichaam, waarmee je een redelijk stabiele kerntemperatuur kunt behouden door warmte gedurende de dag via je huid af te voeren. Je lichaam verandert de hoeveelheid en het patroon van warmteverdeling op bepaalde manieren, afhankelijk van of je gezond of ziek bent, man of vrouw, slaapt of wakker bent, en nog veel meer.

Onderzoekers gebruiken huidtemperatuur al om ons inzicht in een breed aantal onderwerpen te vergroten, zoals het vaststellen van de remslaap1 en slaapkwaliteit2,3, herkenning van koorts4 en het monitoren van de menstruatiecyclus.5,6

Bovendien is de Oura Ring dankzij zijn innovatieve ontwerp bij uitstek geschikt om hoogwaardige temperatuurgegevens te verzamelen:

  • Nauwkeurige sensoren: De Oura Ring bevat een geavanceerde NTC-temperatuursensor die rekening houdt met temperatuurveranderingen in de hardware en tegelijkertijd nauwkeurig de temperatuur van je huid meet.
  • De vorm: De vorm zorgt voor ideaal huidcontact door je vinger te omringen, in tegenstelling tot sensoren om de pols die vaak het contact met je huid verliezen, waardoor de kwaliteit van de gegevens minder wordt.7
  • Ontwerp van de batterij: De Oura Ring is ontworpen om gedurende meerdere dagen continu gegevens te verzamelen met een hoge meetfrequentie, zonder de batterij zwaar te belasten.

De validatie

Het wetenschappelijke team van Oura heeft een speciaal team samengesteld van medewerkers, datawetenschappers, fysiologen en engineers om de openbaar beschikbare validatieresultaten versneld te kunnen verwerken. In totaal heeft het team in één week 93.571 datapunten verzameld.

Het onderzoeksteam koos iButton-sensoren als het instrument van onderzoekskwaliteit om de prestaties van Oura te beoordelen.8 Het doel van dit onderzoek was niet alleen om de temperatuursensor van Oura onder laboratoriumomstandigheden te valideren, maar ook om aan te tonen dat Oura zelfs tijdens het meten van gegevens in ‘lastigere’ praktijksituaties goed blijft presteren.

Opmerking: Bij deze validatie werden ook overdag temperatuurgegevens verzameld voor onderzoeksdoeleinden. Temperatuurmetingen overdag zijn momenteel niet beschikbaar in de Oura-app.

Dit was het protocol:

  • Laboratoriumomstandigheden: Om de temperatuursensoren van Oura puur als meetinstrumenten te kunnen beoordelen, werd de Oura Ring op zichzelf (niet aan een vinger) getest in vergelijking met 7 iButtons in waterbaden met een gecontroleerde temperatuur. Ze werden getest bij nauwkeurige temperaturen en temperatuurbereiken die waren bedoeld om het volledige fysiologische bereik van huidtemperaturen te omvatten, van extreem laag (9 °C, bepaald op basis van Oura-gegevens in Antarctica) tot zeer hoog (45 °C, iets boven de maximale temperatuur die een mens tijdens koorts kan verdragen en overleven).
  • Praktijkomstandigheden: 16 personen droegen een week lang een Oura Ring en 5 iButton-sensoren die 24 uur per dag, 7 dagen per week aan hun vingers, polsen, armen, buik en kleding waren bevestigd.

De resultaten

Analyse van de gegevens bevestigde dat de temperatuursensor van Oura:

  • presteert op onderzoeksniveau onder laboratoriumomstandigheden;
  • nauwkeurig blijft in praktijkomstandigheden;
  • veranderingen in je fysiologie weerspiegelt, niet in je omgeving.

Je kunt de bevindingen hieronder bekijken.

De temperatuursensor van Oura presteert onder laboratoriumomstandigheden op onderzoeksniveau.

De resultaten toonden aan dat de temperatuurmetingen van de Oura Ring overeenkwamen met de prestaties van de iButton, de sensor van onderzoekskwaliteit (r² >0,99), veranderingen van slechts 0,13 °C maten en een nauwkeurigheid hadden met een marge van 0,36 °C.

De temperatuursensor van Oura blijft zeer nauwkeurig in praktijkomstandigheden

Om de temperatuursensoren van Oura ‘in het echte leven’ te beoordelen, droegen 16 personen een week lang zowel een iButton als een Oura Ring aan dezelfde vinger om gegevens in de praktijk te verzamelen. Deze personen konden aantonen dat Oura de prestaties van iButtons bleef evenaren (r² >0,92) gedurende het volledige spectrum van activiteiten, zoals sporten, douchen, koken, werken en alles daartussenin.

Hieronder zie je een voorbeeld van hoe nauwkeurig Oura en iButtons aan de vinger de gegevens van twee personen gedurende twee dagen uit het experiment bijhouden.

De door Oura gemeten temperatuur van je vinger weerspiegelt je fysiologie, niet je omgeving

Omdat je vinger deel uitmaakt van de huid van je lichaam (je ‘omhulsel’) en niet van de binnenkant van je lichaam, kan de temperatuur ervan veel drastischer en veel sneller veranderen dan op plekken die je kerntemperatuur benaderen, zoals je mond. Sommige mensen betwijfelen echter of het meten van je huidtemperatuur wel een goede manier is om veranderingen in je lichaam te meten, omdat het ook veranderingen in je omgeving kan registreren.

In werkelijkheid geven veranderingen in je huidtemperatuur waardevolle informatie over hoe je lichaam reageert op je omgeving, onafhankelijk van de temperatuur van je omgeving.

Stel je bijvoorbeeld voor dat je je handen in de sneeuw steekt om een sneeuwpop te maken. Zelfs als je je hele hand in de sneeuw steekt, voelen je vingers merkbaar kouder aan dan je polsen. Hoewel je omgeving invloed heeft op je lichaamstemperatuur, ‘meten’ je vingers niet alleen de temperatuur van de sneeuw, maar geven ze ook weer wat er in je lichaam gebeurt. De bloedstroom verandert namelijk op een unieke manier in je vingers, polsen en andere delen van je lichaam, zodat je lichaam je kerntemperatuur op peil kan houden.

Om te bevestigen dat de temperatuur van de vingers unieke fysiologische veranderingen registreert, analyseerde het team het verschil tussen iButton-sensoren op de vinger en een ‘omgevingssensor’ die deelnemers bij zich droegen om hun omgeving te meten terwijl ze hun dagelijkse bezigheden uitvoerden.

De resultaten tonen aan dat, hoewel de Oura Ring en de vinger-iButton voor 92% overeenkomen (r²=0,92), de temperatuurinformatie van de vinger niet correleert met de omgevingstemperatuur; 0,1% (r²=0,001).

Hoewel onze omgeving je hersenen helpt beslissen hoe je je temperatuur reguleert, bepaalt deze niet volledig zelfstandig de temperatuur van je vingers. Dit versterkt het vertrouwen dat de door Oura gemeten temperatuur jou weerspiegelt, en niet je omgeving, en dat veel factoren, waaronder de tijd van de dag, je stressniveau, je hormonen, je activiteiten en je slaap, bijdragen aan dit unieke signaal.

Hieronder staan twee voorbeelden van het duidelijke verschil tussen de door Oura gemeten temperaturen en de omgevingstemperaturen rondom deze personen gedurende hun dag.

De volgende stap

Ons team blijft onze tools verbeteren, zodat jij als consument of onderzoeker meer kunt ontdekken over je gezondheid. Het temperatuursignaal van Oura blijkt al nuttig te zijn voor praktische toepassingen zoals het detecteren van koorts en het bijhouden van de menstruatiecyclus.

Continue huidtemperatuurgegevens bieden ontzettend veel mogelijkheden om inzicht te krijgen in je eigen gezondheid en zijn een hulpmiddel om onderzoek verder te brengen. We hopen ons werk te blijven delen en met je samen te werken terwijl we nieuwe patronen ontdekken.

Lees verder:

 

Bronnenlijst

  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)