Oura tworzy narzędzia, na które mogą liczyć zarówno użytkownicy, jak i badacze. W związku z tym przeprowadziliśmy wewnętrzne badanie walidacyjne dotyczące czujnika temperatury Oura Ring, które opisaliśmy na naszym blogu.

Wykazało ono, że czujnik temperatury Oura co minutę mierzy zmiany temperatury z dokładnością do 0,13°C. Oura wypada niemal idealnie w porównaniu z wykorzystywanym w badaniach czujnikiem iButton. W warunkach laboratoryjnych zgodność wynosi ponad 99%, a w codziennych — 92%.

Jak Oura mierzy temperaturę

Oura mierzy temperaturę twojego ciała co minutę, pobierając odczyty bezpośrednio z wewnętrznej strony twojego palca. Ten rodzaj danych o temperaturze zapewnia dostęp do niezwykle przydatnych sygnałów.

Choć pierwszym skojarzeniem z pomiarem temperatury jest dla wielu osób termometr pod językiem lub pod pachą, Oura należy do rosnącego ruchu naukowego, który wprowadza istotne zmiany w naszym postrzeganiu temperatury ciała.

Po pierwsze, temperatura dostarcza więcej informacji, kiedy jest mierzona co minutę. Twoja temperatura nieustannie się zmienia, gdy twoje ciało dostosowuje się do wewnętrznych i środowiskowych zmian, podobnie jak tętno. Mierzona nawet kilka razy dziennie termometrem doustnym pokazuje tylko mały wycinek pełnego obrazu twojej temperatury, za to ciągły pomiar pozwala dokładnie przyjrzeć się zmianom zachodzącym w twoim ciele.

Po drugie, temperatura skóry wyłapuje istotne wahania temperatury. Twój organizm utrzymuje wewnętrzną temperaturę w bardzo wąskim zakresie, przekierowując ciepło w stronę twojej skóry, czyli najbardziej zewnętrznej warstwy ciała, i z powrotem. Oznacza to, że pomiar zmian temperatury wewnętrznej w miejscach, które próbują ją oszacować (np. w jamie ustnej), pokaże tylko niewielkie wahania (o ok. 0,5–1°C) w ciągu dnia. Dla porównania, temperatura skóry zmienia się nawet o 15°C lub więcej w ciągu dnia, więc wychwytuje subtelne różnice temperatury, które pojawiają się z minuty na minutę i z godziny na godzinę.

Tak szybkie i duże zmiany temperatury skóry potrafią powiedzieć bardzo wiele. Odzwierciedlają dobrze dostrojony system regulacji temperatury ciała, który pozwala utrzymać dość stabilny zakres temperatury wewnętrznej, w ciągu dnia odprowadzając na zewnątrz ciepło przez skórę. Twoje ciało zmienia sposób przekierowywania ciepła i jego ilość w zależności od twojego stanu zdrowia, płci, fazy snu i innych czynników.

Badacze już teraz wykorzystują temperaturę skóry, aby lepiej zrozumieć różne zagadnienia. Używają jej na przykład do identyfikacji fazy REM1, oceny jakości snu2,3, wykrywania gorączki4 i śledzenia faz cyklu menstruacyjnego5,6.

Dodatkowo, Oura Ring jest zaprojektowany tak, by jak najdokładniej zbierać dane o temperaturze. Umożliwiają to następujące czynniki:

  • Precyzyjne czujniki: Oura Ring ma w sobie zaawansowany czujnik temperatury NTC, który uwzględnia zmiany temperatury wewnątrz urządzenia, a jednocześnie dokładnie mierzy temperaturę twojej skóry.
  • Odpowiedni kształt: pierścień zapewnia idealny kontakt ze skórą na palcu, w przeciwieństwie do czujników umieszczanych na nadgarstku, które często tracą kontakt ze skórą, co skutkuje obniżeniem jakości danych7.
  • Projekt baterii: Oura Ring jest zaprojektowany tak, żeby przez wiele dni nieprzerwanie i z wysoką częstotliwością zbierać dane, nie obciążając przy tym baterii.

Weryfikacja projektu

Zespół naukowy Oura zebrał grupę pracowników, analityków danych, fizjologów i inżynierów, żeby szybciej przygotować wyniki walidacji do opublikowania. Zebrano aż 93 571 próbek pomiarowych w zaledwie tydzień!

Zespół wybrał czujniki iButton jako narzędzie badawcze do oceny wydajności Oura8. Celem badania było nie tylko potwierdzenie działania czujnika temperatury Oura w warunkach laboratoryjnych, ale także udowodnienie zdolności Oura do utrzymania wydajności nawet w trudniejszych warunkach codziennych.

Uwaga: na potrzeby badań i walidacji zostały wykorzystane dane o temperaturze w ciągu dnia. Odczyty temperatury w ciągu dnia nie są obecnie dostępne w aplikacji Oura.

Protokół wyglądał następująco:

  • Warunki laboratoryjne: aby ocenić, jak czujniki temperatury Oura wypadają jako narzędzia pomiarowe, Oura Ring był testowany osobno (czyli nie na palcu) i porównywany do 7 czujników iButton, umieszczonych w wodzie o kontrolowanej temperaturze. Testowano je w dokładnych zakresach temperatur, które miały pokryć pełen fizjologiczny zakres temperatur skóry — od ekstremalnie niskiej, ustalonej na podstawie danych zebranych przez Oura w Antarktyce (9°C), po bardzo wysoką, o wartości nieco wyższej od maksymalnej temperatury, jaką człowiek może mieć podczas gorączki i przeżyć (45°C).
  • Warunki rzeczywiste: 16 osób spędziło tydzień, przez 24 godziny na dobę nosząc Oura Ring oraz 5 czujników iButton na palcach, nadgarstkach, ramionach, brzuchu oraz na ubraniu.

Wyniki

Analiza danych potwierdziła, że czujnik temperatury Oura:

  • w warunkach laboratoryjnych daje wyniki porównywalne z wykorzystywanymi w badaniach urządzeniami
  • zachowuje dokładność także w warunkach rzeczywistych
  • odzwierciedla zmiany w fizjologii, a nie w otoczeniu.

Możesz przeczytać więcej na temat tych wniosków poniżej.

Czujnik temperatury Oura w warunkach laboratoryjnych dorównuje dokładnością urządzeniom badawczym

Wyniki pokazały, że odczyty temperatury Oura Ring dorównują standardowi badawczemu czujnika iButton (r² > 0.99), mierząc zmiany z dokładnością do 0,13°C i precyzją w graniach ±0,36°C.

Czujnik temperatury Oura jest bardzo dokładny i precyzyjny także w warunkach codziennych

Żeby sprawdzić, jak rzeczywiście działają czujniki temperatury Oura, 16 osób zostało poproszonych o noszenie przez tydzień czujnika iButton i pierścienia Oura Ring na tym samym palcu. Wyniki pokazały, że Oura nadal dorównywała czujnikowi iButton (r² > 0.92) w pomiarach podczas najróżniejszych codziennych czynności — ćwiczeń fizycznych, kąpieli, gotowania, pracy i wszystkich innych aktywności.

Poniżej znajdziesz przykład dokładności Oura i iButton w rejestrowaniu danych z palca u dwóch osób w trakcie dwóch przykładowych dni eksperymentu.

Odczyt Oura z palca odzwierciedla temperaturę twojego ciała, a nie otoczenia

Ponieważ z palca możemy odczytać temperaturę skóry, a nie wnętrza organizmu, rejestrowane zmiany temperatury są szybsze i większe niż pomiary z miejsc pokazujących temperaturę wewnętrzną, takich jak jama ustna. Niektórzy martwią się jednak, że mierzenie temperatury skóry może wychwytywać nie tylko zmiany zachodzące w organizmie, ale też te pojawiające się w otoczeniu.

W rzeczywistości zmiany temperatury skóry odzwierciedlają ważne reakcję ciała na otoczenie — a to nie to samo co pomiar temperatury środowiska.

Wyobraź sobie, że zanurzasz ręce w śniegu, chcąc ulepić bałwana. Nawet jeśli włożysz w śnieg całą rękę, palce staną się wyraźnie zimniejsze niż nadgarstki. Chociaż otoczenie wpływa na temperaturę twojego ciała, twoje palce nie tylko mierzą temperaturę śniegu, ale też oddają to, jak kontakt z nim na ciebie wpływa. Przepływ krwi jest inny w palcach, a inny w nadgarstkach i pozostałych częściach ciała, co pomaga utrzymać temperaturę wewnętrzną na stałym poziomie.

Aby potwierdzić, że temperatura na palcu odzwierciedla wyjątkowe zmiany fizjologiczne, nasz zespół zbadał różnice między czujnikami iButton umieszczonymi na palcu a „czujnikiem środowiskowym”, który towarzyszył uczestnikom i mierzył temperaturę otoczenia, podczas gdy oni zajmowali się codziennymi sprawami.

Wyniki pokazały, że zgodność pomiarów umieszczonych na palcu Oura Ring i iButton wynosi 92% (r² = 0.92), podczas gdy temperatura mierzona na palcu koreluje z temperaturą otoczenia jedynie na poziomie 0,1% (r² = 0.001).

Chociaż otoczenie pomaga twojemu mózgowi decydować, jak ma regulować temperaturę, nie wpływa bezpośrednio na temperaturę twoich palców. Dzięki temu możesz mieć pewność, że Oura mierzy temperaturę twojego ciała, a nie otoczenia. Na odczyty wpływa wiele czynników, takich jak pora dnia, poziom stresu i hormonów, podejmowane aktywności i sen.

Poniżej znajdziesz dwa przykłady wyraźnej różnicy między temperaturą mierzoną przez Oura Ring a temperaturą otoczenia tych osób w ciągu dnia.

Co dalej?

Nasz zespół nieustannie pracuje nad udoskonaleniem oferowanych przez nas narzędzi. Wierzymy, że dzięki temu użytkownicy i badacze dowiedzą się więcej na temat swojego zdrowia. Odczyty temperatury Oura sprawdzają się w praktyce — pomagają w wykrywaniu gorączki i śledzeniu faz cyklu menstruacyjnego.

Stale pobierane informacje o temperaturze skóry mają ogromny potencjał i mogą dać ci wgląd w twoje zdrowie, a także służyć jako świetne narzędzie do rozwoju badań naukowych. Mamy nadzieję dalej dzielić się z tobą naszymi odkryciami i wspólnie odkrywać nowe wzorce.

Czytaj dalej:

 

Bibliografia

  1.  Henane, R., Buguet, A., Roussel, B. i 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. i 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. i in. 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., … i Mason, A. E. (2020). Feasibility of continuous fever monitoring using wearable devices.
  5. Maijala, A., Kinnunen, H., Koskimäki, H., Jämsä, T. i 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. i 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., … i Mason, A. E. (2020). Feasibility of continuous fever monitoring using wearable devices.[Preprint] Grant, A. D., Newman, M. i 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)