Oura strävar efter att skapa verktyg som konsumenter och forskare kan lita på. Mot bakgrund av detta genomförde vi en intern valideringsstudie, som vi beskriver i det här blogginlägget, av temperatursensorn i Oura Ring.

Studien validerade att Ouras temperatursensor mäter förändringar med en precision på 0,13 °C varje minut. Ouras resultat uppfyller nästan exakt samma forskningskvalitet som iButton, med >99 % under laboratorieförhållanden och 92 % under verkliga förhållanden.

Så mäter Oura temperatur

Oura mäter din temperatur varje minut, direkt från undersidan av fingret. Tillgången till den typen av temperaturdata ger en ytterst användbar signal.

Även om många tänker på att mäta temperatur som att ha en termometer under tungan är Oura en del av den växande vetenskapliga rörelsen som gör stora förändringar i hur vi tolkar kroppstemperatur:

För det första ger temperaturen mer information när den mäts varje minut. Precis som pulsen förändras temperaturen ständigt i och med att kroppen anpassar sig till inre och yttre förändringar. Att mäta temperaturen (även flera gånger om dagen) med en oral termometer ger bara en begränsad ögonblicksbild av temperaturen, medan kontinuerlig mätning ger hela bilden av förändringarna i kroppen.

För det andra fångar hudtemperaturen meningsfulla temperaturvariationer. Kroppen håller sin kärntemperatur inom ett mycket snävt intervall genom att skicka värme till och från huden (en del av kroppens ”skal”). Det betyder att om du mäter temperaturförändringar på ställen som försöker uppskatta kärntemperaturen (till exempel munnen) får du bara små variationer, ~0,5–1 °C under en dag. Hudtemperaturen däremot varierar med cirka 15 °C eller mer under dagens gång och fångar därmed subtila temperaturförändringar från minut till minut och timme till timme.

Tro det eller ej, snabba och stora fluktuationer i hudtemperaturen är väldigt informativa. De återspeglar kroppens noggrant avpassade temperaturregleringssystem som gör att du kan hålla en ganska stabil kärntemperatur genom att leda bort värme genom huden under dagens gång. Kroppen ändrar mängden och mönstret för hur värme omfördelas på olika sätt beroende på om du är frisk eller sjuk, man eller kvinna, sover eller är vaken och mycket annat.

Forskare använder redan hudtemperatur för att öka vår förståelse för en rad olika ämnen, bland annat identifiering av REM1 och sömnkvalitet2,3, feberupptäckt4 och uppsikt över menscykeln.5,6

Dessutom är Oura Ring särskilt lämpad för att samla in temperaturdata av hög kvalitet tack vare sin innovativa design:

  • Exakta sensorer: Oura Ring har en sofistikerad NTC-temperatursensor som kan kompensera för temperaturförändringar inuti hårdvaran samtidigt som den mäter hudtemperaturen med hög precision.
  • Formfaktor: Formfaktorn ger optimal hudkontakt genom att den omsluter fingret, till skillnad från sensorer på handleden som ofta tappar kontakten med huden, vilket försämrar datakvaliteten.7
  • Batteridesign: Oura Ring är konstruerad för kontinuerlig datainsamling med hög avläsningsfrekvens under flera dagar utan att anstränga batteriet.

Validering

Ouras forskningsteam satte ihop en arbetsgrupp med anställda, data scientists, fysiologer och ingenjörer för att snabbt spåra offentligt tillgängliga valideringsresultat. Totalt kunde teamet samla in 93 571 datapunkter på en enda vecka.

Arbetsgruppen valde iButton-sensorer som verktyg för att utvärdera Ouras prestanda.8 Målet med studien var inte bara att validera Ouras temperatursensor under laboratorieförhållanden, utan också att visa att Oura behåller sin prestanda även när det är svårare att mäta data i ”stökigare” verkliga situationer.

Obs! Valideringen inkluderade möjligheten att samla in data för temperatur under dagen för forskningsändamål. Avläsningar av temperatur under dagen är för närvarande inte tillgängliga i Oura-appen.

Så här såg protokollet ut:

  • Laboratorieförhållanden: För att utvärdera Oura Rings temperatursensorer enbart som mätverktyg testades Oura Ring isolerat (inte på fingrar) mot 7 iButtons i temperaturkontrollerade vattenbad. De testades vid exakta temperaturer och intervall som var utformade för att täcka hela det fysiologiska intervallet för hudtemperaturer, från extremt låga (9 °C, fastställt utifrån Oura-data från Antarktis) till mycket höga (45 °C, något över maxtemperaturen som en människa kan tåla vid feber och överleva).
  • Verkliga förhållanden: 16 personer bar Oura Ring i en vecka tillsammans med 5 iButton-sensorer som var fastspända på fingrar, handleder, armar, mage och kläder dygnet runt.

Resultaten

Analysen av datan bekräftade att Ouras temperatursensor

  • uppfyller forskningsstandard under laboratorieförhållanden
  • förblir exakt även i verkliga förhållanden
  • speglar förändringar i fysiologin, inte omgivningen.

Du kan följa de här resultaten nedan.

Ouras temperatursensor uppfyller forskningsstandard under laboratorieförhållanden

Resultaten visade att Oura Rings temperaturmätningar matchade iButtons forskningsstandard (r² >0,99), mätte förändringar med en precision på 0,13 °C och med en exakthet inom 0,36 °C.

Ouras temperatursensor håller samma höga exakthet och precision under verkliga förhållanden

För att utvärdera Ouras temperatursensorer i ”det verkliga livet” bar 16 personer både iButton och Oura Ring på samma finger under en vecka för att samla in data. Dessa personer kunde visa att Oura fortsatte att matcha iButtons resultat (r² >0,92) genom olika situationer i vardagslivet, inklusive träning, duschar, matlagning, arbete och allt däremellan.

Nedan kan du se ett exempel på hur nära Oura och iButtons på fingret spårar två personer under två exempeldagar från experimentet.

Ouras fingertemperatur återspeglar fysiologin – inte omgivningen

Eftersom fingret är en del av kroppens hud (”skalet”) och inte kärntemperaturen kan temperaturen ändras mycket mer dramatiskt och snabbare där än på andra ställen som ligger närmare kärntemperaturen, till exempel munnen. Vissa uttrycker dock oro för att mätning av hudtemperaturen kanske fångar upp förändringar i omgivningen istället för i kroppen.

I själva verket avslöjar förändringar i hudtemperaturen viktig information om hur kroppen reagerar på omgivningen, oberoende av omgivningens temperatur.

Tänk dig till exempel att du doppar händerna i snön för att göra en snögubbe. Även om du doppar hela handen i snön känns fingrarna märkbart kallare än handlederna. Trots att om omgivningen påverkar kroppstemperaturen ”mäter” fingrarna inte bara snöns temperatur – de speglar faktiskt vad som händer i kroppen när blodflödet förändras på olika sätt i fingrarna, handlederna och andra delar av skalet för att bibehålla kärntemperaturen.

För att bekräfta att fingertemperaturen registrerar unika fysiologiska förändringar analyserade teamet skillnaden mellan iButton-sensorer på fingret och en ”miljösensor” som deltagarna bar med sig för att mäta omgivningen under de dagliga aktiviteterna.

Resultaten visar att även om Oura Ring och en iButton på fingret matchar till 92 % (r²=0,92) har temperaturinformationen från fingret inget samband med omgivningstemperaturen; 0,1 % (r²=0,001).

Även om omgivningen hjälper hjärnan att fatta beslut om värmeregleringen är det inte bara den som direkt avgör fingrarnas temperatur. Det ökar tillförlitligheten för att Oura-temperaturen speglar dig, inte din omgivning, och att många faktorer – som tid på dygnet, stress, hormoner, aktiviteter och sömn – bidrar till den här unika signalen.

Nedan ser du två exempel på den tydliga skillnaden mellan Oura Rings temperaturer och omgivningens temperaturer för dessa personer under dagarna i studien.

Vad händer nu?

Vårt team arbetar ständigt på att förbättra de verktyg vi erbjuder i hopp om att konsumenter och forskare ska upptäcka mer om vår hälsa. Ouras temperatursignal har redan visat sig vara användbar i vardagen, exempelvis för att upptäcka feber och följa menscykeln.

Kontinuerliga data om hudtemperaturen har en enorm potential, både för att ge insikter om din egen hälsa och som ett verktyg för att främja forskning. Vi hoppas kunna fortsätta dela vårt arbete och samarbeta med dig när vi upptäcker nya mönster.

Läs mer:

 

Referenser

  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.  [Förhandstryck] 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. (länk)