每天，數百萬名會員依賴 Oura Ring 來更深入了解他們的休息、準備度與整體健康狀況。我們一直以來都向社群清楚說明我們科技的運作方式，包括 Oura 的測量項目、PPG 技術如何運作，以及 Oura 的演算法在對照臨床標準時的表現，例如多項睡眠生理檢查 (PSG)。 

我們為由超過 50 位醫師與博士組成的團隊所付出的努力感到自豪，他們確保了 Oura 具備嚴謹的科學基礎，並能帶來實質的健康成效。近期驗證我們睡眠分期演算法準確性的研究，包含以下經同儕審查的研究 (詳細資訊如下)：

Oura 科學資深副總裁 Shyamal Patel 博士表示：「在 Oura，科學與臨床的嚴謹性是我們開發產品與功能的核心。我們以高標準自我要求，不僅是為了贏得會員以及科學與臨床社群的信任，更是因為透明且嚴謹的科學，能從個人到群體層面，全面深化我們對睡眠與健康的認知。」

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Oura 如何追蹤睡眠？

從一開始，Oura 的設計即優先考慮使用 光體積變化描記圖法 (PPG，原理為利用光反射測量動脈體積變化)、溫度感測器與動作感測器 (加速度感測器) 來取得準確的睡眠資料。 

Oura 健康科學總監 Max de Zambotti 博士說：「睡眠不僅僅是單純的大腦活化狀態，睡眠也是一種全身性的生物行為狀態，Oura 會同時擷取多種生理訊號，例如心率、動作與體溫趨勢，以判斷使用者何時入睡以及處於哪個睡眠階段。」 

這些訊號包括：

  • 心率 (HR)：整晚每分鐘的心跳次數。
  • 心率變異度 (HRV)：心跳間隔的變化，反映自律神經系統的活動 (交感神經與副交感神經張力)。
  • 呼吸速率：由呼吸引起的心率微小變化 (呼吸性竇性心律不整)。
  • 體溫與活動：皮膚溫度偏差與 3D 加速度感測器訊號，用於追蹤身體躁動時期。

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每個睡眠階段 (清醒、淺層睡眠、快速動眼期睡眠以及深度睡眠) 都有其獨特的生物訊號。睡眠階段不僅反映在腦波圖 (EEG) 訊號 (測量腦波) 中，也會影響全身的多種訊號。 

1.在深度睡眠 (或稱慢波睡眠) 期間，自律神經張力會轉向副交感神經主導。此時，心率達到最低點，HRV 趨於穩定，呼吸變得非常有節律。

2.在 REM (快速動眼期) 睡眠期間，自律神經活動變得不規律。心率與呼吸變得不穩定，模擬清醒狀態，同時肌肉張力下降。

3.淺層睡眠與清醒狀態的特徵為心率模式的變化、微覺醒動作以及體溫改變。

透過持續綜合分析這些生理指標，Oura 的演算法能精準地將這些生理訊號對應至各個睡眠階段。

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Oura 與多項睡眠生理檢查 (PSG) 的比較

多項睡眠生理檢查 (PSG) 是睡眠評估的臨床標準。PSG 在睡眠實驗室中進行，使用頭部連接的腦波圖 (EEG) 電極直接測量腦波，同時監測眼球運動 (EOG)、心臟電氣活動 (ECG)、呼吸模式以及肌肉活動 (EMG)。

相較之下，Oura Ring 提供了一種對消費者友善、無干擾且非診斷性的睡眠測量方法。Oura 並非直接測量大腦活動，而是測量與睡眠期間皮質大腦活動有強烈關聯的行為與周邊生理訊號。

在 2021 年發表於《Sensors》期刊的基礎研究中，研究人員評估了 106 位受試者共 440 個夜晚 (總計超過 3,400 小時) 同時進行多項睡眠生理檢查 (PSG) 與 Oura Ring 感測器收集的數據。研究結果顯示：單純的動作／加速度感測器模型在 4 階段睡眠分類中僅達到 57% 的準確度，但加入 PPG 衍生的自律神經系統 (ANS) 訊號與溫度特徵後，4 階段睡眠分類的準確度提升至 79%，而 2 階段 (睡眠／清醒) 的準確度則提升至 96%。

Oura 睡眠分期演算法背後的研究

Oura 的睡眠分期演算法是利用先進的機器學習模型所開發，並透過睡眠研究領域中規模最大的數據集之一進行訓練，該數據集納入了超過 1,200 個夜晚的臨床 PSG 數據，涵蓋了多元的人口統計群體、年齡與膚色。

全球的研究人員與頂尖學術機構已針對 Oura 的效能與 PSG 進行了嚴格的評估。

同儕審查研究

以下是近期評估 Oura 最新睡眠分期演算法 (於 2023 年推出) 的精選出版物列表：

  • 布萊根婦女醫院研究, 2024:在一項由布萊根婦女醫院研究人員進行的外部驗證研究中，比較主要消費級睡眠追蹤器與 PSG 的表現，結果發現 Oura Ring 是受測裝置中於 4 階段睡眠分類 (淺層睡眠、深度睡眠、快速動眼期睡眠與清醒) 方面最準確的消費級睡眠追蹤器。Oura 在判定特定睡眠階段時展現了實質的一致性 (Kappa > 0.61)。其他穿戴式裝置顯示出中度一致性 (Kappa 統計值 < 0.61). Epoch-by-epoch analyses demonstrated sensitivity between PSG and the Oura Ring >< 0.61)。逐個時期的分析結果顯示，在所有的睡眠階段中，PSG 與 Oura Ring 之間的敏感度 > 75% (範圍：76.0–79.5%)。Oura 在 4 階段分類中達到 76.3% 的一致性，在 2 階段 (睡眠／清醒) 分類中則達到 92% 的一致性。
  • 新加坡國立大學研究, 2022:研究人員針對 157 個夜晚的居家與實驗室睡眠資料，評估了 Oura 的演算法。Oura 在四個夜晚的 4 階段睡眠分類中，與臨床 PSG 達到 76.4% 的一致性，而在 2 階段 (睡眠與清醒) 分類中則達到 92–93% 的一致性。
  • 新加坡國立大學多裝置比較研究, 2023:研究人員比較了六種穿戴式裝置 (一款 EEG 頭帶、研究級活動記錄儀，以及四款消費級追蹤器) 與實驗室內 PSG 的表現，並由三位判讀員達成共識，受試者為 60 名 18 至 70 歲的成人。Oura 是 2 階段 (睡眠與清醒) 分類中表現最好的非 EEG 裝置，準確度達 91.1%，Kappa 值為 0.64，領先 Fitbit Sense (89.4%，0.58) 與研究級活動記錄儀 (87.4%，0.47)，且在消費級追蹤器中擁有最高的 4 階段 Kappa 值範圍 (0.55–0.70)。作者總結道：「只有 Dreem 頭帶與 Oura Ring 達到了顯示與 PSG 具有實質一致性的 Kappa 值」。
  • 東京大學驗證研究, 2024:這是迄今規模最大的穿戴式裝置驗證研究之一，評估了 Oura 的睡眠分期演算法 2.0 與動態 PSG 的表現，受試者為 96 名 20–70 歲的參與者，共計 421,045 個 30 秒時期，每位參與者最多進行三個夜晚的測試。在 2 階段 (睡眠與清醒) 分類中，Oura 達到了 91.7–91.8% 的準確度、94.4–94.5% 的敏感度，以及 73.0–74.6% 的特異度，經盛行率與偏差調整後的 Kappa 值為 0.83–0.84，與 PSG 達到近乎完美的一致性。睡眠分期準確度範圍從淺層睡眠的 75.5% 到 REM 睡眠的 90.6%。Oura 的測量結果在床上時間、總睡眠時間、入睡潛伏期、入睡後清醒時間、淺層睡眠或深度睡眠方面，與 PSG 並無顯著差異。
  • MDPI《Sensors》驗證研究，2021 年：這項基礎研究評估了 106 位受試者共 440 個晚上的同步多項睡眠生理檢查 (PSG) 與 Oura Ring 感測器數據 (總計超過 3,400 小時) 。研究結果證明了多感測器融合的關鍵效力：雖然簡單的動作／加速度感測器模型在 4 階段睡眠分類中僅達到 57% 的準確度，但加入 PPG 衍生的自律神經系統 (ANS) 訊號和體溫特徵後，4 階段睡眠分類的準確度提升至 79%，2 階段 (睡眠／清醒) 分類的準確度則提升至 96%。

致力於資訊透明

雖然 Oura 並非旨在診斷睡眠呼吸中止症或失眠等醫療狀況的醫療器材，但它提供了一個前所未有且平易近人的視角，讓你深入了解每晚的睡眠結構與長期的健康趨勢。

我們將持續發表研究成果，與頂尖學術機構合作，並公開透明地說明我們的裝置能測量哪些數據、我們的演算法如何運作，以及會員能如何運用這些資料來改善日常生活。我們對自己的科學研究深具信心，也對工程技術感到自豪，並致力於在法庭上捍衛我們的技術。

常見問答：Oura 的睡眠追蹤科學與準確度

問：有人說因為「睡眠發生在大腦，而不是手指上」，所以 Oura 無法追蹤睡眠週期，這種說法正確嗎？

答：不正確。Oura 追蹤睡眠的方式，是透過與大腦活動息息相關的全身生理變化。會有這種說法，是因為傳統上對睡眠的定義與判讀，都是使用腦波圖 (EEG) ——也就是大腦活動來進行的。但睡眠不僅僅是腦波圖，腦波圖也不是睡眠的直接測量指標。它只是觀察睡眠的一個窗口。睡眠是一種全身性的生理狀態。科學已明確指出，在睡眠期間，中樞神經系統與自律神經系統的活動之間存在緊密的連結。 

自律神經系統會在每個睡眠階段中，以獨特且可重現的模式調節心率、心率變異度 (HRV) 、周邊血流、呼吸和體溫。腦波圖在大腦中偵測到的階段轉換，伴隨著周邊生理相應且可測量的變化。這種自律神經訊號，正是穿戴式裝置用來推斷睡眠分期的主要訊號之一。這絕非憑空猜測；而是真實的生理反應，只是透過了一種不同 (但同樣可靠) 的途徑來測量。

透過測量手指的指動脈——該處的 PPG 訊號強度優於腕戴式感測器——Oura 得以追蹤這些生理表徵。該演算法評估多感測器輸入，以將周邊身體訊號對應至睡眠階段。

問：有人說 Oura 的睡眠分期是仰賴「AI 猜測」，準確度並不比「擲硬幣」來得高，這種說法正確嗎？ 

答：不正確。將 Oura 的睡眠分期描述為「擲硬幣」的斷言，是對經同儕審查的科學的錯誤解讀。 

多項經同儕審查的研究指出，在對照黃金標準多項睡眠生理檢查時，Oura 的實際準確度遠高於此：

  • MDPI《Sensors》(2021)：證實了 4 階段分類有 79% 的一致性，以及 2 階段 (睡眠／清醒) 分類有 96% 的一致性 (使用 PPG + 多感測器融合技術)。
  • 布萊根婦女醫院 (Sensors，2024 年) ：證實了 4 階段分類有 76.3% 的一致性，以及 2 階段 (睡眠／清醒) 分類有 92% 的一致性。該研究將 Oura Ring 評為在針對 4 階段分類準確度與 PSG 進行測試的消費級追蹤器中，表現最佳的一款。
  • 新加坡國立大學 (Nature & Science of Sleep，2022 年) ：顯示與臨床 PSG 有 76.4% 的 4 階段一致性 (涵蓋 157 個測試夜)。

此外，在多階段分類中 (裝置必須區分 4 個不同的類別：淺層睡眠、深層睡眠、REM 睡眠和清醒) ，隨機猜測或「擲硬幣」的預期基準準確度為 25%，而非 50%。 

問：Oura 聲稱「與臨床睡眠實驗室相比，睡眠階段準確度達 95%」。這個百分比實際衡量的是什麼？ 

答：在驗證研究中，你會同時配戴戒指並接受全套臨床多項睡眠生理檢查 (又稱 PSG，也就是睡眠實驗室的黃金標準)，睡上一晚或多晚。接著將夜晚切分為 30 秒的片段，稱為「時期」 (epochs) 。在 8 小時的睡眠中，大約有 900 個這樣的時期。受過訓練的技術人員會標記 PSG 中的每個時期，Oura Ring 會為同一個時期產生自己的標籤，然後將兩者逐一比較。「準確度」僅是指 Oura Ring 與技術人員達成一致的時期比例。這就是為什麼這些數字要求嚴格的原因：即使大部分的夜晚都正確，在個別 30 秒的視窗上仍有很大的分歧空間。

準確度是從幾個不同的維度來報告的：

1.睡眠與清醒偵測：你在每個時期中是處於睡眠還是清醒狀態。Oura 的演算法與 PSG 的一致性穩定達到 90–96%。這就是 95% 這個數字所指的東西。*

2.整晚摘要：總睡眠時間、睡眠效率，以及入睡和醒來的時間。這些並非逐個時期的測量指標，而是將 Oura Ring 整晚的總計與實驗室的總計進行分鐘數的比較。獨立研究一再發現，Oura Ring 與 PSG 在總睡眠時間上沒有顯著差異。

3.四階段分類：在每個時期中區分淺層睡眠、深層睡眠、REM 和清醒。這是一項難度較高的挑戰，而根據多項經同儕審查的研究指出，針對健康成人，Oura 與人工判讀的 PSG 之間達到了約 76–79% 的一致性。

*在多項將 Oura Ring 與臨床睡眠實驗室記錄 (多項睡眠生理檢查) 比較的同儕審查研究中，Oura Ring 正確偵測到睡眠的比例為 94–98%，整體睡眠／清醒一致性約為 90–96%：完整多感測器模型具有 98% 的敏感度與 96% 的整體準確度 (Altini & Kinnunen, 2021)；居家三晚的敏感度為 95%，準確度為 93% (Ghorbani et al., 2022)；敏感度為 95%，準確度為 91% (Ong et al., 2023)；超過 400,000 個睡眠時期中，敏感度為 94%，準確度為 92% (Svensson et al., 2024)；以及在一項過夜臨床研究中達到 95% 的敏感度 (Robbins et al., 2024) 。

問：Oura 如何將自己與醫療器材區分？ 

答：Oura 一貫主張，Oura Ring 是一款消費級身心健康產品，用於持續、非侵入式的健康追蹤，而非用於診斷睡眠呼吸中止或臨床失眠等疾病的醫療器材。

醫療級多項睡眠生理檢查要求患者在陌生的實驗室中睡覺，並連接十幾個感測器，這往往會干擾自然的睡眠模式。Oura 則在使用者自然的居家環境中提供長期的夜間趨勢分析。以 PSG 作為基準來驗證消費型裝置，並不代表它能取代臨床診斷設備，而是為了展現其非侵入式測量的高精準度。

Oura Ring 的目的並非取代臨床睡眠評估，而是作為其補充，提供準確、有意義且可付諸行動的數據，為日常生活中的睡眠及其隨時間的演變帶來新的見解。這種長期追蹤視角，已經在不同層面上促成了新發現：從個人在自身數據中察覺到的變化 (正如一篇發表於《JAMA Neurology》的病例報告所記載) 一路延伸到群體層面的研究結果，例如 跨地域夜間睡眠模式的差異 (這些發現皆是從大規模的穿戴式裝置數據中得出的)。

問：什麼是 PPG，為什麼手指比手腕更適合 PPG 測量？ 

答：光體積變化描記圖法 (PPG) 是一種光學技術，利用 LED 光和光偵測器來測量動脈脈搏波和血容量變化。

手指是 PPG 的理想位置，因為指動脈在手掌側靠近表面。相較之下，手腕背面的皮膚較厚、骨骼結構會造成干擾，且血管較細。這種訊號品質讓 Oura 能夠捕捉心率變異度 (HRV) 的細微逐拍變化，以及對睡眠階段建模至關重要的呼吸變化。

問：什麼是睡眠追蹤的「黃金標準」，而穿戴式裝置能達到多接近的程度？ 

答：「黃金標準」是指多項睡眠生理檢查 (PSG)，它結合了頭皮腦波圖 (EEG，腦波)、眼動電圖 (EOG，眼球運動) 和肌電圖 (EMG，肌肉張力)。

了解 PSG 結果的實際產出方式非常重要。具專業認證的技術人員會判讀紀錄，並依照標準的臨床準則，將整晚每一個 30 秒的片段標註為單一標籤：清醒、N1、N2、N3 或 REM。由此可得出兩點結論。首先，真實的睡眠狀態並不會每 30 秒就整齊地改變；一個片段可能包含多個階段的特徵，而技術人員必須選擇佔主導地位的階段。階段之間的界線特別模糊，而淺層睡眠 (特別是 N1) 是最難以確定的。其次，由於標籤反映了專家對模糊訊號所做的判斷，兩位技術人員對同一份記錄評分時，結果不會完全一致。經同儕審查的研究顯示，判讀員間的一致性約為 83%，而在對睡眠障礙患者評分時，一致性會進一步下降。

這點對於解讀穿戴式裝置的準確度至關重要：因為用來衡量戒指的基準本身並不完美，因此沒有任何裝置 (甚至是另一位 PSG 判讀員) 能達到 100%。在此背景下，透過不顯眼的 Oura Ring 達到與 PSG 約 78–80% 的 4 階段一致性，已是相當高效。在六款穿戴式裝置與三位判讀者共識 PSG 的直接比較中，研究人員發現「只有 Dreem 和 Oura 達到的 kappa 值，顯示出其與 PSG 具有高度一致性。」 (Dreem 是一款 EEG 頭帶，而 Oura 是唯一達到該門檻的非 EEG 設備。)

問：Oura 說我睡得很好，但我不太感覺到休息的效果。造成這種差異的原因是什麼？是否代表睡眠分期演算法不準確？ 

答：主觀體驗常與客觀準確度混為一談。但實際上，它們衡量的是兩件完全不同的事情。

在睡眠科學中，準確度嚴格指的是：在對照臨床黃金標準「多項睡眠生理檢查 (PSG)」時，裝置的測量結果有多貼近使用者真實的生理狀態。成員對自身睡眠的主觀感受是真實且有意義的，但反映的是完全不同的健康維度。

這在睡眠相關文獻中已有充分記載。個人可能經歷了生理上健全、結構良好的睡眠，醒來後仍感到疲憊。反之，也可能在經歷了一晚破碎的睡眠後感到精神煥發。這種不一致並非設備不準確的證據。主觀睡眠品質受到複雜的外部和心理變數影響，包括壓力、情緒、咖啡因攝取時間、初期疾病、晝夜節律對齊度以及對醒來時間的預期。

將主觀感受與生理數據所呈現的狀態之間的落差，視為感測器不準確的證據，其實是誤解了客觀生理測量真正評估的意義。Oura 為你身體的生理睡眠結構提供一個客觀且具備可重複性的基準，幫助你發掘長期下來更宏觀的模式。