ความแม่นยำของ Apple Watch และ Fitbit ที่ได้รับผลกระทบจากสีผิวและน้ำหนัก

ภาพยนตร์เรื่องไหนที่จะดู?
 

แม้ว่าความมืดของสีผิวจะส่งผลต่อการอ่านค่าที่สวมใส่ได้ในระดับที่เล็กลง แต่จะแตกต่างกันไปมากถึง 60 เปอร์เซ็นต์เมื่อพิจารณาถึงโรคอ้วน





การวิจัยทางการแพทย์อีกชิ้นหนึ่งระบุว่าเซ็นเซอร์วัดแสงบนอุปกรณ์สวมใส่เพื่อการออกกำลังกายเช่น แอปเปิ้ล สายนาฬิกาและสาย Fitbit ไม่ได้ให้ค่าการอ่านที่ถูกต้องเสมอไปเมื่อสวมใส่โดยคนอ้วนหรือผู้ที่มีผิวคล้ำ แบรนด์อย่าง Apple และ Samsung มักอ้างว่าอุปกรณ์สวมใส่ของพวกเขาได้รับการทดสอบอย่างครอบคลุมในหัวข้อต่างๆ ในกลุ่มอายุ เชื้อชาติ และประเภทร่างกายที่หลากหลาย แต่ในปัจจุบันแล้ว การศึกษาที่มีข้อมูลเชิงประจักษ์ปรากฏขึ้นเพื่อตั้งคำถามกับคำกล่าวอ้างเหล่านั้น ตัวอย่างเช่น การวางตำแหน่งแพทช์และการเคลื่อนไหวส่งผลต่อการอ่านจากเซ็นเซอร์ แต่ในอุดมคติแล้ว ปัจจัยต่างๆ เช่น สีผิว ไม่ควรหากสเปกตรัมการทดสอบกว้างตามที่บริษัทเหล่านี้อ้าง






เซ็นเซอร์ประเภททั่วไปที่ใช้โดยอุปกรณ์สวมใส่ได้อาศัยเทคนิคการวัดด้วยแสงที่เรียกว่า photoplethysmography (PPG) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการวัดอัตราการเต้นของหัวใจโดยการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงปริมาตรในหลอดเลือดแดงผ่านแสงที่ลอดผ่านผิวหนัง เมื่อแสงตก บางส่วนจะถูกดูดซึมโดยเลือดในหลอดเลือดแดง และเมื่อปริมาตรของเลือดเปลี่ยนแปลง ความเข้มของแสงสะท้อนก็จะเปลี่ยนไปด้วย และการแปรผันนี้คือสิ่งที่เซ็นเซอร์ PPG ตรวจพบเพื่อวัดอัตราการเต้นของหัวใจ น่าเสียดายที่การศึกษาหลายชิ้นพบว่าการอ่านค่าเซ็นเซอร์วัดอัตราการเต้นของหัวใจมีแนวโน้มที่จะลำเอียงสำหรับผิวคล้ำ



ที่เกี่ยวข้อง: Apple Watch วัดอัตราการเต้นของหัวใจอย่างไรและอธิบายความแม่นยำอย่างไร

ตอนนี้อีก ศึกษา จากภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ของมหาวิทยาลัย Florida International เปิดเผยว่าอุปกรณ์สวมใส่จาก Apple และ Fitbit สะดุดบ่อยขึ้นเมื่อพูดถึงผู้ที่มีปัญหาโรคอ้วนหรือผู้ที่มีสีผิวคล้ำ ในการศึกษานี้ ทีมงานได้ทดสอบ Apple Watch Series 5 และ Fitbit Versa 2 เพื่อวัดความน่าเชื่อถือของเซ็นเซอร์โดยใช้วิธี Monte Carlo ในการวิเคราะห์เพื่อศึกษาข้อมูล PPG โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทีมงานอาศัยการดูอัตราส่วนสัญญาณ AC ต่อ DC (AC/C) ที่ดึงมาจากรูปคลื่น PPG เหนือข้อมือ ทีมงานพบว่าประเภทของโทนสีผิวทำให้การอ่านค่าของเซ็นเซอร์เปลี่ยนแปลงไป 10 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ เมื่อปัจจัยโรคอ้วนถูกโยนลงในส่วนผสม (ทั้งเพียงอย่างเดียวหรือกับสีผิว) สัญญาณจะแตกต่างกันไป 61.2 เปอร์เซ็นต์






จุดอ่อนระยะยาว

การสูญเสียสัญญาณที่สังเกตได้ระหว่างการศึกษาอาจเกิดจากความหนาของผิวหนังและเคมี ตามการศึกษา ชั้นผิวที่หนาขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากดัชนีมวลกาย (BMI) ที่สูงขึ้นเนื่องจากโรคอ้วน ทำให้สัญญาณสูญเสียสูงขึ้นในระหว่างการทดสอบจำลอง แม้ว่าอาจฟังดูเป็นเรื่องทางเทคนิคมากสำหรับคนทั่วไป แต่การค้นพบที่สำคัญคือเซ็นเซอร์ที่ใช้ในอุปกรณ์สวมใส่เช่น Apple Watch และ Fitbit นั้นไม่สามารถให้การอ่านที่แม่นยำสำหรับผู้ที่ไม่เป็นโรคอ้วน (NOB) และคนอ้วน (MOB) . 'การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่ารูปร่างของสัญญาณ PPG ได้รับผลกระทบอย่างมากจากโรคอ้วนและสีผิว' รายงานระบุว่าเอกสารดังกล่าวอยู่ในที่เก็บถาวรของ PubMed Central (PMC) ของหอสมุดแห่งชาติด้านการแพทย์ของสถาบันสุขภาพแห่งชาติสหรัฐอเมริกา



อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่การศึกษาครั้งแรกในการบันทึกปัญหา และอัตราการเต้นของหัวใจไม่ได้เป็นเพียงตัวชี้วัดเดียวที่อุปกรณ์ที่สวมใส่ได้เหล่านี้มักจะให้ข้อมูลที่ไม่น่าเชื่อถือ บทวิเคราะห์โดย เดอะวอชิงตันโพสต์ บน แอปเปิ้ล Watch Series 6 และสมาร์ทวอทช์ Fitbit Sense ยังเปิดเผยด้วยว่าอุปกรณ์สวมใส่เหล่านี้อาจไม่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับการคำนวณเมตริก เช่น ระดับความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือด นอกจากนี้ a สถานะ จากการศึกษาในปี 2019 พบว่า Fitbit และ Samsung Wearables มีปัญหากับโทนสีผิวคล้ำ สิ่งที่ชอบของ Garmin และ Fitbit ได้พยายามเพิ่มความเข้มของแสงสีเขียวที่ปล่อยออกมาจากเซ็นเซอร์เพื่อให้ผ่านเมลานิน หรือแม้แต่รอยสัก อุปสรรค์ แต่ปัญหายังคงมีอยู่






ถัดไป: Apple รายงานว่ากำลังทดสอบ AirPods ด้วยการติดตามอุณหภูมิ คุณสมบัติด้านสุขภาพ



ที่มา: NCBI , เดอะวอชิงตันโพสต์ , สถานะ