Każdego dnia miliony członków polegają na Oura Ring, aby lepiej zrozumieć, jak wypada ich odpoczynek, gotowość i ogólny stan zdrowia. Zawsze dostarczaliśmy naszej społeczności jasne informacje o sposobach działania naszej technologii — co mierzy Oura, jak działa fotopletyzmografia oraz jak algorytmy Oura wypadają w porównaniu ze standardami klinicznymi, takimi jak polisomnografia. 

Jesteśmy dumni z pracy wykonanej przez zespół składający się z ponad 50 lekarzy i doktorów. To dzięki niej Oura pozostaje rzetelna naukowo i przynosi korzyści zdrowotne. Najnowsze badania potwierdzające dokładność naszego algorytmu określania fazy snu obejmują następujące recenzowane badania (szczegóły znajdziesz poniżej):

„W Oura naukowa i kliniczna precyzja to podstawa, na której opieramy nasze produkty i funkcje”, mówi dr Shyamal Patel, starszy wiceprezes ds. nauki w Oura. „Stawiamy sobie wysoko poprzeczkę, chcąc zdobyć zaufanie naszych członków oraz społeczności naukowej i klinicznej, a także dlatego, że przejrzysta, spełniająca rygorystyczne warunki nauka może pogłębić nasze zrozumienie snu i zdrowia, od poziomu indywidualnego po populacyjny”.

POWIĄZANE: Wewnątrz pierścienia: opracowywanie najnowszego algorytmu określania fazy snu Oura

Jak Oura monitoruje sen?

Już na samym początku Oura została zaprojektowana tak, aby priorytetowo traktować dokładne dane dotyczące snu zbierane przy użyciu fotopletyzmografii (PPG), mierzącej zmiany objętościowe w tętnicach za pomocą odbicia światła, a także czujnika temperatury i akcelerometru. 

„Sen to nie tylko prosty stan aktywacji mózgu”, mówi dr Max de Zambotti, dyrektor ds. nauk o zdrowiu w Oura. „Sen jest również stanem biobehawioralnym całego organizmu, a Oura rejestruje jednocześnie wiele sygnałów fizjologicznych, takich jak tętno, ruch i trendy temperatury ciała, aby określić, kiedy ktoś zasypia i w jakiej fazie snu się znajduje”. 

Sygnały te obejmują: 

  • Tętno (HR): uderzenia na minutę w ciągu nocy.
  • Zmienność tętna (HRV): czasowa różnica między uderzeniami serca, odzwierciedlająca aktywność autonomicznego układu nerwowego (dla układu współczulnego i przywspółczulnego).
  • Częstotliwość oddechów: niewielkie zmiany w tętnie spowodowane oddychaniem (niemiarowość zatokowa oddechowa).
  • Temperaturę ciała i ruch: odchylenia w temperaturze skóry i sygnały z akcelerometru 3D śledzące okresy ruchliwości.

POWIĄZANE: Niezależne badanie uznaje Oura Ring za najdokładniejsze urządzenie do noszenia, które mierzy tętno spoczynkowe i zmienność tętna

Każda faza snu (czuwanie, sen płytki, sen REM oraz sen głęboki) daje wyjątkowe sygnały biologiczne. Fazy snu widać nie tylko w sygnałach z elektroencefalografii (EEG), która mierzy fale mózgowe, ale też w wielu innych objawach z ciała. 

1. Podczas snu głębokiego, czyli snu wolnofalowego, zaczyna dominować aktywność układu przywspółczulnego. Tętno osiąga swoje najniższe wartości, zmienność tętna stabilizuje się, a oddech staje się mocno rytmiczny.

2. W fazie REM (szybkich ruchów gałek ocznych), aktywność układu autonomicznego staje się nieregularna. Wzrasta zmienność tętna i oddechu, przypominając stan czuwania, podczas gdy napięcie mięśniowe spada.

3. Sen płytki i stan czuwania charakteryzują się zmianą we wzorcach tętna, mikro-wybudzeniami oraz zmianami temperatury.

Dzięki ciągłej analizie tych markerów fizjologicznych, algorytmy Oura precyzyjnie przypisują te sygnały fizjologiczne do faz snu.

PRZECZYTAJ WIĘCEJ: Zalety urządzeń noszonych na palcach pod względem dokładności

Jak Oura wypada w porównaniu z polisomnografią (PSG)

Polisomnografia (PSG) to kliniczny standard oceny snu. Przeprowadza się ją w laboratorium snu, wykorzystując elektrody elektroencefalograficzne (EEG) przymocowane do głowy w celu bezpośredniego pomiaru fal mózgowych, ruch gałek ocznych (elektrookulografia, EOG), aktywność elektryczną serca (elektrokardiografia, EKG), wzorce oddechowe oraz aktywność mięśni (elektromiografia, EMG).

Z kolei Oura Ring zapewnia przyjazną dla użytkownika, dyskretną i niediagnostyczną metodę oceny snu. Zamiast bezpośredniego pomiaru aktywności mózgu, Oura mierzy behawioralne i obwodowe sygnały fizjologiczne, które wykazują silny związek z korową aktywnością mózgu podczas snu.

W przełomowym badaniu z 2021 roku opublikowanym w magazynie Sensors, naukowcy ocenili 440 nocy danych od 106 osób, zbieranych za pomocą polisomnografii i czujników Oura Ring w tym samym czasie, łącznie przez ponad 3400 godzin. Podczas gdy prosty model oparty na badaniu ruchu osiągnął zaledwie 57% dokładności w 4-fazowej klasyfikacji snu, dodanie pochodzących z fotopletyzmografii sygnałów od autonomicznego układu nerwowego oraz danych o temperaturze zwiększyło dokładność 4-fazowej klasyfikacji snu do 79%, a 2-fazowej (podział na sen i czuwanie) do 96%.

Badania stojące za algorytmem określania fazy snu Oura

Algorytmy określania fazy snu Oura zostały opracowane przy użyciu zaawansowanych modeli uczenia maszynowego, wytrenowanych na jednym z największych zbiorów danych w historii badań nad snem, obejmującym kliniczne dane z polisomnografii z ponad 1200 nocy, zebrane od osób pochodzących z różnych grup demograficznych, w różnym wieku i o różnych odcieniach skóry.

Naukowcy i czołowe instytucje akademickie na całym świecie rygorystycznie oceniały skuteczność Oura w porównaniu z PSG.

Badania recenzowane

Poniżej znajduje się lista wybranych publikacji z ostatniego czasu, które oceniały najnowszy algorytm określania fazy snu Oura, udostępniony w 2023 roku:

  • Badanie Brigham and Women’s Hospital z 2024 r.: w zewnętrznym badaniu walidacyjnym przeprowadzonym przez naukowców z Brigham and Women’s Hospital, porównującym główne użytkowe urządzenia do monitorowania snu z polisomnografią, stwierdzono, że Oura Ring jest z nich najdokładniejszy w 4-fazowej klasyfikacji snu (z podziałem na sen płytki, sen głęboki, sen REM i stan czuwania). Oura wykazała znaczną zgodność w określaniu poszczególnych faz snu (kappa > 0,61). Pozostałe urządzenia tego typu wykazały umiarkowaną zgodność (współczynnik kappa < 0,61). Analizy epoka po epoce wykazały czułość na poziomie< 0.61). Epoch-by-epoch analyses demonstrated sensitivity between PSG and the Oura Ring > > 75% pomiędzy polisomnografią i Oura Ring dla wszystkich faz snu (zakres: 76,0–79,5%). Oura osiągnęła 76,3% zgodności w 4-fazowej klasyfikacji snu oraz 92% w klasyfikacji 2-fazowej (podział na sen i czuwanie).
  • Badanie Narodowego Uniwersytetu Singapuru z 2022 r.: naukowcy ocenili algorytm Oura na podstawie 157 nocy danych dotyczących snu zebranych w warunkach domowych i laboratoryjnych. Oura osiągnęła zgodność z kliniczną polisomnografią na poziomie 76,4% w 4-fazowej klasyfikacji snu w ciągu czterech nocy oraz na poziomie 92–93% w klasyfikacji 2-fazowej (podział na sen i czuwanie).
  • Porównanie wielu urządzeń przeprowadzone przez Narodowy Uniwersytet Singapuru w 2023 r.: naukowcy porównali sześć urządzeń do noszenia: opaskę EEG, aktygraf klasy badawczej oraz cztery użytkowe urządzenia do monitorowania snu z wynikami polisomnografii przeprowadzonej w warunkach laboratoryjnych. Oceny danych od 60 dorosłych w wieku od 18 do 70 lat dokonało trzech ekspertów. Oura osiągnęła najlepsze wyniki spośród urządzeń niekorzystających z elektroencefalografii (EEG) w 2-fazowej klasyfikacji snu (podział na sen i czuwanie), z dokładnością na poziomie 91,1% i współczynnikiem kappa wynoszącym 0,64, wyprzedzając zegarek Fitbit Sense (dokładność: 89,4%, kappa: 0,58) oraz aktygrafię klasy badawczej (dokładność: 87,4%, kappa: 0,47). Uzyskała też najwyższy zakres współczynnika kappa w 4-fazowej klasyfikacji snu z badanych użytkowych urządzeń do noszenia (0,55–0,70). Autorzy badania stwierdzili, że „tylko opaska Dreem i pierścień Oura osiągnęły wartości kappa wskazujące na znaczną zgodność” z polisomnografią.
  • Badanie walidacyjne Uniwersytetu Tokijskiego z 2024 r.: jedno z największych dotychczasowych badań walidacyjnych dla urządzeń do noszenia, oceniające algorytm określania fazy snu 2.0 od Oura w porównaniu z ambulatoryjnym badaniem PSG u 96 uczestników w wieku 20–70 lat i dla 421 045 30-sekundowych epok, przy maksymalnie trzech nocach na uczestnika. W klasyfikacji 2-fazowej (podział na sen i czuwanie) Oura osiągnęła dokładność na poziomie 91,7–91,8%, czułość na poziomie 94,4–94,5% oraz swoistość wynoszącą 73,0–74,6%, przy skorygowanym o częstość występowania i obciążenie współczynniku kappa na poziomie 0,83–0,84 — co oznacza niemal idealną zgodność z polisomnografią. Dokładność rozpoznawania faz snu wynosiła od 75,5% dla płytkiego snu do 90,6% dla snu fazy REM. Pomiary Oura nie różniły się znacząco od wyników PSG pod względem czasu spędzonego w łóżku, całkowitego czasu snu, czasu zasypiania, czuwania po zaśnięciu, płytkiego snu ani głębokiego snu.
  • MDPI Sensors — badanie walidacyjne z 2021 r.: w przełomowym badaniu naukowcy ocenili 440 nocy danych od 106 osób, zbieranych za pomocą polisomnografii i czujników Oura Ring w tym samym czasie, łącznie przez ponad 3400 godzin. Wyniki uwidoczniły kluczową rolę łączenia wielu czujników: podczas gdy prosty model oparty na badaniu ruchu osiągnął zaledwie 57% dokładności w 4-fazowej klasyfikacji snu, dodanie pochodzących z fotopletyzmografii sygnałów od autonomicznego układu nerwowego oraz danych o temperaturze zwiększyło dokładność 4-fazowej klasyfikacji snu do 79%, a 2-fazowej (podział na sen i czuwanie) do 96%.

Zaangażowanie w transparentność

Chociaż Oura nie jest wyrobem medycznym przeznaczonym do diagnozowania schorzeń medycznych, takich jak bezdech senny czy bezsenność, zapewnia bezprecedensowy, łatwo dostępny wgląd w architekturę snu każdej nocy i w trendy dotyczące długoterminowego zdrowia.

Będziemy nadal publikować wyniki naszych badań, współpracować z wiodącymi instytucjami akademickimi i w przejrzysty sposób komunikować, co mierzy nasze urządzenie, jak działają nasze algorytmy i jak członkowie mogą ulepszać swoje codzienne życie za ich pomocą. Jesteśmy przekonani o jakości naszej nauki, dumni z naszej inżynierii i zaangażowani w obronę naszej technologii w sądzie.

Najczęściej zadawane pytania: nauka i dokładność monitorowania snu przez Oura

Pytanie: Czy to prawda, że Oura nie może śledzić cyklu snu, ponieważ „sen nie odbywa się na palcu, tylko w mózgu”?  

Odpowiedź: Nie. Oura monitoruje sen, badając fizjologię całego ciała, która odzwierciedla to, co dzieje się w mózgu. To twierdzenie opiera się na fakcie, że sen był tradycyjnie definiowany i oceniany za pomocą EEG, czyli na podstawie aktywności mózgu. Ale sen to nie tylko EEG, a samo EEG również nie jest bezpośrednim pomiarem snu, a tylko odzwierciedleniem jednego z jego elementów. Sen to stan fizjologiczny, który wpływa na cały organizm. Nauka jasno pokazuje związek między aktywnością ośrodkowego i autonomicznego układu nerwowego, kiedy śpisz. 

Autonomiczny układ nerwowy moduluje tętno, HRV, przepływ krwi, oddychanie i temperaturę ciała, tworząc wyraźne, powtarzalne wzorce podczas każdej fazy snu. Przejściom między fazami, które EEG wykrywa w mózgu, towarzyszą odpowiednie, mierzalne zmiany w fizjologii obwodowej. Ten sygnał autonomiczny jest jednym z głównych sygnałów, których urządzenia do noszenia używają do określania fazy snu. To nie przypadek, a fizjologia — mierzona z innej, równie ważnej perspektywy.

Dzięki dokonywaniu pomiarów z tętnic w palcach, z których sygnał PPG jest silniejszy niż kiedy mierzy się go na nadgarstku, Oura śledzi te objawy fizjologiczne. Algorytm ocenia dane z wielu czujników, aby przypisać peryferyjne sygnały z ciała do faz snu.

Pytanie: Czy to prawda, że określanie faz snu przez Oura opiera się na „zgadywaniu przez AI” i jest równie wiarygodne co rzut monetą? 

Odpowiedź: Nie. Twierdzenia przedstawiające określanie faz snu przez Oura jako „rzut monetą” błędnie interpretują recenzowane badania naukowe. 

Wiele recenzowanych badań ocenia rzeczywistą dokładność Oura w porównaniu z polisomnografią, czyli złotym standardem w tej dziedzinie, znacznie wyżej:

  • Badanie MDPI Sensors (2021): wykazało zgodność na poziomie 79% w 4-fazowej klasyfikacji snu oraz zgodność na poziomie 96% dla klasyfikacji 2-fazowej (z podziałem na sen i czuwanie) przy użyciu PPG i połączenia wielu czujników.
  • Badanie Brigham and Women’s Hospital (publikacja w magazynie Sensors, 2024): wykazało zgodność na poziomie 76,3% w 4-fazowej klasyfikacji snu oraz zgodność na poziomie 92% dla klasyfikacji 2-fazowej (z podziałem na sen i czuwanie). To badanie uznało Oura Ring za najlepiej działające urządzenie konsumenckie do monitorowania zdrowia, przetestowane pod kątem dokładności 4-fazowej klasyfikacji w porównaniu z PSG.
  • Badanie Narodowego Uniwersytetu Singapuru (publikacja w magazynie Nature & Science of Sleep, 2022): wykazało zgodność na poziomie 76,4% w 4-fazowej klasyfikacji snu z klinicznym badaniem PSG w ciągu 157 nocy badań.

Ponadto w klasyfikacji wielostopniowej (kiedy urządzenie musi rozróżnić 4 odrębne fazy: sen płytki, sen głęboki, fazę REM i czuwanie), bazowa dokładność dla zgadywania lub „rzutu monetą” wynosiłaby 25%, a nie 50%. 

Pytanie: Oura deklaruje „95% dokładności w określaniu faz snu w porównaniu z klinicznym laboratorium snu”. Do czego odnosi się ten procent? 

Odpowiedź: Badanie walidacyjne obejmuje jedną lub więcej nocy, kiedy śpisz, mając na sobie zarówno pierścień, jak i poddajesz się klinicznej polisomnografii, którą uważa się za złoty standard laboratorium snu. Noc jest następnie dzielona na 30-sekundowe segmenty zwane epokami — w ciągu 8-godzinnej nocy jest ich około 900. Wyszkolony ekspert oznacza każdą epokę na podstawie PSG, pierścień generuje własne oznaczenie dla tej samej epoki, a oba wyniki są porównywane. „Dokładność” to udział epok, dla których pierścień i ekspert są zgodni. Oto dlaczego liczby są wymagające: nawet jeśli większość nocy zostanie oceniona poprawnie, może pojawić się wiele rozbieżności w odniesieniu do poszczególnych 30-sekundowych segmentów.

Dokładność jest raportowana na kilku różnych płaszczyznach:

1. Wykrywanie snu i czuwania: sprawdza, czy w danej epoce użytkownik spał, czy był w stanie czuwania. Algorytmy Oura stale osiągają zgodność z polisomnografią na poziomie 90–96%. Do tego właśnie odnosi się wspomniane 95%*.

2. Cała noc obejmuje całkowity czas snu, wydajność snu oraz czas zaśnięcia i wybudzenia się. Nie są to pomiary epoka po epoce — porównują one całkowity czas z pierścienia dla danej nocy z całkowitym czasem z laboratorium, licząc w minutach. Liczne niezależne badania nie wykazały istotnej różnicy między Oura a PSG w całkowitym czasie trwania snu.

3. Klasyfikacja 4-fazowa wyodrębnia sen płytki, sen głęboki, sen fazy REM i czuwanie w każdej epoce. Jest trudniejsza w ocenie, a w jej przypadku Oura osiąga w recenzowanych badaniach około 76–79% zgodności z ocenianą przez ludzi polisomnografią u zdrowych dorosłych.

*W wielu recenzowanych badaniach porównujących Oura Ring z klinicznymi nagraniami z laboratorium snu (polisomnografią), pierścień poprawnie wykrywał sen w 94–98% przypadków, przy ogólnej zgodności w odróżniania snu od czuwania na poziomie około 90–96%: 98% czułości i 96% ogólnej dokładności dla pełnego modelu wieloczujnikowego (Altini & Kinnunen, 2021); 95% czułości i 93% dokładności w ciągu trzech nocy w warunkach domowych (Ghorbani i in., 2022); 95% czułości i 91% dokładności (Ong i in., 2023); 94% czułości i 92% dokładności dla ponad 400 000 epok snu (Svensson i in., 2024); oraz 95% czułości w całonocnym badaniu klinicznym (Robbins i in., 2024).

Pytanie: Czym Oura różni się od urządzeń medycznych? 

Odpowiedź: Firma Oura powtarza, że Oura Ring jest konsumenckim produktem wspierającym dobrostan, zaprojektowanym w celu ciągłego, nieinwazyjnego monitorowania zdrowia — a nie urządzeniem medycznym przeznaczonym do diagnozowania schorzeń takich jak bezdech senny czy kliniczna bezsenność.

Medyczna polisomnografia wymaga od pacjentów spania w laboratorium, które jest dla nich obcym miejscem i w którym podłączeni są do ponad tuzina czujników, co często zakłóca naturalne wzorce snu. Oura zapewnia długoterminową nocną analizę trendów w naturalnym dla użytkownika środowisku domowym. Walidacja urządzenia konsumenckiego z PSG jako punktem odniesienia nie oznacza, że zastępuje ono diagnostyczny sprzęt kliniczny, lecz raczej demonstruje wysoką dokładność jego nieinwazyjnych pomiarów.

Oura Ring nie ma zastępować klinicznej oceny snu, lecz ją uzupełniać — oferując dokładne, miarodajne i przydatne dane, które wnoszą nowy wgląd w sen podczas codziennego życia oraz w to, jak zmienia się on w czasie. To długofalowe spojrzenie umożliwia już odkrycia na obu końcach skali: od tego, co poszczególne osoby zauważają we własnych danych, jak udokumentowano w opisie przypadku w magazynie JAMA Neurology, po wnioski na poziomie populacji, takie jak międzynarodowe różnice we wzorcach nocnego snu, wyciągnięte z danych zbieranych na dużą skalę z urządzeń do noszenia.

Pytanie: Czym jest fotopletyzmografia i dlaczego lepiej rejestrować dane z palca niż z nadgarstka? 

Odpowiedź: Fotopletyzmografia (PPG) to technologia optyczna, która wykorzystuje światło LED i fotodetektory do pomiaru fal tętna w arteriach oraz zmian w objętości krwi.

Palec jest idealną lokalizacją dla PPG, ponieważ tętnice na palcach znajdują się blisko powierzchni wewnętrznej strony dłoni. Na zewnętrznej części nadgarstka skóra jest grubsza, struktury kostne przeszkadzają, a naczynia krwionośne są mniejsze. Jakość sygnału pozwala Oura uchwycić subtelne zmiany w zmienności tętna z uderzenia na uderzenie oraz zmienność oddechową, które są niezbędne do oceny faz snu.

Pytanie: Czym jest „złoty standard” monitorowania snu i na ile urządzenie do noszenia może się do niego zbliżyć? 

Odpowiedź: Złotym standardem w tej dziedzinie jest polisomnografia (PSG), łącząca EEG głowy (która bada fale mózgowe), EOG (który bada ruchy gałek ocznych) i EMG (która bada napięcie mięśniowe).

Warto zrozumieć, w jaki sposób powstają wyniki PSG. Certyfikowany technik przegląda nagranie i przypisuje każdemu 30-sekundowemu segmentowi nocy jedną etykietę — czuwanie, N1, N2, N3 lub REM — zgodnie ze standaryzowanymi zasadami klinicznymi. W tym miejscu należy wspomnieć o dwóch kwestiach. Po pierwsze, prawdziwy sen nie zmienia stanu w sposób uporządkowany co 30 sekund; segment może zawierać cechy więcej niż jednej fazy, a technik musi wybrać tę, która dominuje. Granice między fazami są wyjątkowo niejednoznaczne, a płytki sen (w szczególności N1) jest najtrudniejszy do określenia. Po drugie, ponieważ etykiety odzwierciedlają ocenę eksperta zastosowaną do niejednoznacznych sygnałów, dwóch techników oceniających to samo nagranie nie sporządzi identycznych raportów. Recenzowane badania określają zgodność między oceniającymi na około 83%, która dodatkowo spada w przypadku oceny osób z zaburzeniami snu.

Ma to znaczenie dla interpretacji dokładności urządzeń do noszenia: punkt odniesienia, względem którego mierzy się pierścień, sam w sobie jest niedoskonały, więc żadne urządzenie, a także żadna osoba oceniająca PSG, nie osiągnie wyniku równego 100%. Na tym tle osiągnięcie zgodności na poziomie około 78–80% z PSG klasyfikacji 4-fazowej za pomocą dyskretnego pierścienia noszonego na palcu jest imponujące. W bezpośrednim porównaniu sześciu urządzeń do noszenia z konsensusem trzech oceniających PSG, naukowcy odkryli, że „tylko Dreem i Oura osiągnęły wartości kappa wskazujące na znaczną zgodność z PSG”. (Dreem to opaska EEG; Oura była jedynym urządzeniem niekorzystającym z EEG, które osiągnęło ten próg).

Pytanie: Oura dobrze ocenia mój sen, ale mimo to odczuwam zmęczenie. Co powoduje tę rozbieżność i czy oznacza to, że algorytm jest niedokładny? 

Odpowiedź: Subiektywne odczucia są często mylone z obiektywną dokładnością — podczas gdy w rzeczywistości mierzą one dwie zupełnie różne rzeczy.

W nauce o śnie dokładność odnosi się konkretnie do tego, jak dokładnie zmierzony wynik urządzenia odzwierciedla prawdziwą fizjologię użytkownika w porównaniu z klinicznym złotym standardem w tej dziedzinie: polisomnografią. Subiektywne postrzeganie snu przez członka jest rzeczywiste i ważne, ale odzwierciedla zupełnie inny wymiar zdrowia.

Zostało już dobrze udokumentowane w literaturze dotyczącej snu, że dana osoba może doświadczyć fizjologicznie zdrowego, dobrze ustrukturyzowanego nocnego snu, a mimo to obudzić się zmęczona — lub odwrotnie, czuć się wypoczęta po nocy przerywanego snu. Ta rozbieżność nie dowodzi niedokładności urządzenia. Subiektywna jakość snu jest kształtowana przez złożoną sieć zmiennych zewnętrznych i psychologicznych, w tym stres, nastrój, porę spożycia kofeiny, wczesne stadium choroby, dopasowanie do rytmu okołodobowego oraz oczekiwania związane z wybudzeniem.

Traktowanie rozbieżności między tym, jak się czujesz a tym, co pokazała twoja fizjologia jako dowodu na niedokładność czujnika, wynika z niezrozumienia tego, co faktycznie ocenia obiektywny pomiar fizjologiczny. Oura zapewnia obiektywną, powtarzalną wartość bazową fizycznej architektury twojego snu, pomagając z czasem odkryć wzorce w szerszym kontekście.