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文摘
背景一步計數器被用來觀察活動和體育活動的支持,但對其準確性的證據有限。
客觀的的目的是調查步驟準確性Fitbit Zip (Zip)在健康成年人在跑步機上行走和心髒疾病而住院患者在家裏。
方法二十歲的健康成年人39±13.79 (±SD)穿四個拉鏈在跑步機上行走速度不同(1.7 - -6.1公裏/小時),心髒疾病患者和24(67±10.03)歲穿著一個Zip住院期間24小時和4周之後在家裏。Shimmer3設備被用作標準標準。
結果以跑步機的速度為3.6公裏/小時,拉鏈的相對誤差(±SD)的上半身右側−0.02±0.67−0.09(0.67)在左邊。腰上的拉鏈,這對右邊是0.08±0.71和-0.08(0.47)在左邊。3.6公裏/小時的跑步機速度越高,相對誤差< 3%的平均每分錢。住院患者的24小時測試顯示相對誤差−47.15±24.11(組內相關係數(ICC): 0.60), 24小時在家測試,相對誤差是−27.51±28.78 (ICC: 0.87)。因此,沒有一個24小時的測試誤差低於預期的20%。的時間明顯走在24小時測試,郵政平均每分相對誤差< 3%,3.6公裏/小時,更高的速度。
結論3.6公裏/小時的速度或更高要求期望使用Zip步中可接受的精度測量,在跑步機上,在現實生活中。錯誤是緩慢的速度直接相關,這可能是一個問題對於心髒病患者行走速度緩慢。
- 活動監視器
- 步進計數器
- 驗證研究
- 精度
- 鍛煉
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來自Altmetric.com的統計
本研究的優點和局限性
速度測試在跑步機上做提供強度研究中,跑步機的速度不可能會影響測試結果。
跑步機研究很重要,因為它們可能孤立一步精度在不同的速度。
跑步機上行走並不代表正常的走路,和測試人員在跑步機上可能產生一個非天然的剛性行走步態,可能影響精度。
研究驗證Fitbit拉鏈(拉鏈)隻放在腰部,上身;因此,郵政在其他位置的可靠性仍然是未知的。
介紹
身體活動與身心健康有著很多益處包括延遲全因死亡率、降低糖尿病的風險,心血管疾病和某些癌症,降低血壓,改善脂蛋白和增強胰beplay体育相关新闻島素敏感性。1此外,體力活動的生活方式提高能量的感覺,健康和生活質量。1身體活動對經濟複蘇至關重要心髒疾病後,有強有力的證據,減少發病率和死亡率在心髒康複運動的基礎。2 - 5走路是一個簡單的體育活動,改善心血管功能。6 - 9活動監視器、計數器等步驟,旨在監測步行活動,一步計數器被用來觀察活動和作為激勵工具來支持身體活動在臨床的設置。7,10 - 14一步的謹慎使用計數器在研究和臨床設置由於缺乏證據對其信度和效度。一般精度的研究報道一步閱讀這樣的計數器計數錯誤,尤其是在步行速度較低的情況下,15 - 17日高身體質量指數18和個人與步態障礙和功能限製。13,19,20.步進計數器精度經常被研究在健康成年人和受控條件下,例如,在跑步機上。15,17,20然而,跑步機上行走並不代表正常的走路。跑步機測試的優點是確定不準確的可能性在不同行走速度、持續時間、韻律和距離。市場上新台階計數器準確預計計算步驟。特別是,Fitbit一步計數器得到了相當大的關注。15,17,20.,23-28Fitbit一步的計數器Fitbit Zip (Zip)建議作為一個有效的步進計數器測量獨立生存的體育活動在健康成年人,和弗格森等27發現在24小時步精度高真實健康受試者的研究。26此外,Beevi等15顯示高一步錯誤率的郵政速度慢(1 - 3公裏/小時)。然而,沒有研究調查了一步郵政在跑步機上的準確性在正常速度或現實的研究心髒疾病患者。本研究的目的是調查的準確性Zip一步計數器測量步驟采取健康的成年人在跑步機上行走(跑步機的研究)。一些研究建議可接受的受控條件下的測量誤差或研究目的在±3%。29-31其他的研究建議意味著誤差< 20%有可接受的臨床有效性的目的。29日,32
本研究的目的是雙重的:
調查的準確性Zip一步計數器測量步驟采取健康的成年人在跑步機上行走(跑步機的研究)。計數器是提出一個Zip一步步數誤差≤3%,而黃金標準,當由健康成年人在跑步機上進行測試。
使用相同的運動測量設備調查采取郵政在測量的準確性措施心髒病患者在醫院和病人的家庭(真實的研究)。計數器是提出一個Zip一步步數誤差≤20%,而黃金標準,當由病人在現實環境下進行測試。
方法
參與者
跑步機的研究
樣品20名健康參與者是從2014年11月到2015年1月在自願雇員在Aalborg大學醫院是包括在這項研究中。入選標準是年齡≥18年,認為一般健康,在跑步機上走和跑的能力,並且能夠理解口頭和書麵信息。為了確保平等的性別分布,十個男人和十個女人選擇參與這項研究。受試者需要走援助或懷孕和/或母乳喂養被排除在外。
現實生活中的研究
從2月到2015年8月24日心髒病患者參與了現實生活中的學習。入選標準是年齡≥18年,住院急性冠脈綜合征、心力衰竭(定義為一個射血分數< 40%)、冠狀動脈旁路移植手術或閥門。治療類型之間的平等(手術或醫療)。
患者被排除在外,如果懷孕了,母乳喂養或non-Danish來說,如果他們有一個步態障礙或任何其他條件,可能會影響行走。39潛在參與者,和33個受試者同意參與。這些參與者,七收回同意後第一個24小時的測試由於缺乏興趣完成這項研究。一個參與者完成測試前出院了。總共24例完成了研究。參與者的分布11心胸外科的患者和13個病人的心髒病,Aalborg大學醫院,丹麥。
過程
措施
Fitbit Zip
霍華德街405號郵政(FITBIT舊金山,CA 94105)小(35.6×28.9×9.6毫米),有一個用戶帳戶連接到電腦或移動應用程序。用戶帳戶顯示步驟,活躍的分鍾,距離和能量消耗隨著時間的推移,為用戶提供知識的活動。郵政使用三軸加速度計,和原始加速度信號轉換成身體活動指標(如步驟)使用數學公式(不知道作者,因為公式是私有公司)。
Shimmer3
Shimmer3(閃爍)是一種無線傳感器平台(閃閃發光研究,都柏林,愛爾蘭)。閃爍是用作測量標準的標準步驟,因為它已被證明是準確的在傳感的步驟在60歲以上的成年人33和健康的男性成人。34微光包含運動傳感的三軸陀螺儀和加速度計。
跑步機
一個多姆電子Ergo_run Premium8跑步機使用。我們沒有發現研究決定跑步機速度的準確性。因此,我們進行了自己的拍攝速度測試的跑步機,有或沒有測試人走在輸送帶。
跑步機的研究
所有參與者進行四個拉鏈彈性腰帶,兩個拉鏈核心級別的上半身和兩個拉鏈腰部。上半身和腰一步計數器放在身體的左右兩邊。微光纏住一個彈性帶,放在左下角的腳踝腿陀螺z軸的方向垂直於矢狀麵。
所有的參與者在跑步機上走3分鍾在10個不同的速度,增加從預計1.5到6公裏/小時的速度增加每個測試之間的0.5公裏/小時。3分鍾試驗是類似於其他研究協議。11,29日采樣率為256 Hz在跑步機上測試。有2分鍾休息之間行走測試記錄每一步的步驟數計數器。
現實生活中的研究
在醫院和病人的家園
住院病人被要求穿閃閃發光的腳踝與一個Zip同時放在腰部。放置腰上的郵政編碼,而不是選擇上身由於更準確的步驟從跑步機上錄音顯示研究。病人穿的Zip和微光24小時,洗澡時除外。這項研究是進行24小時,平均為4.3天(範圍1 - 10)住院/手術後。所有的參與者被要求保持一個活動日誌記錄活動,如坐,吃飯,散步,沒有設備的時間24小時測量。步驟的精確的數字測試的開始和結束都在活動日記。活動日誌的數據一起進行分析的數據壓縮和微光。樣本率為50 Hz,因為這被認為是足夠的預期的行走速度和必須有足夠的磁盤空間和電池容量為24小時的錄音。本研究重複醫院病人的家庭治療4周後測試(意思是:28.2天(範圍26-31))。這個長度的時間被認為是適當的,因為它是希望病人的步行活動增加在第一次周的複蘇。 Furthermore, all devices were tested for battery status. Before the tests, the participants' weight, height, age and sex were uploaded to each of the step counters. Raw Z-gyroscope data from the Shimmer and recorded step per minute and total steps from the Zips were analysed using Matlab 2014b (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA). Steps per minute were used to analyse step patterns throughout the entire day and the total steps per day.
跑步機和現實的研究中,參與者被要求走20步在地上以自學的速度來驗證步驟計數器記錄的準確性的一步。在錯誤的情況下,一步計數器代替,直到滿意的讀數。
道德的考慮
研究遵循赫爾辛基宣言的原則概述。跑步機和現實的研究,這項研究是在書麵和口頭形式解釋參與者,和所有參與者提供書麵知情同意。研究了北丹麥地區衛生研究倫理委員會。委員會回應稱,這項研究的倫理委員會關注的領域,因為它旨在研究郵政的準確性,而不是郵政對人類的影響。因此,本研究不需要批準。35
統計分析
樣本大小的計算是基於顯著性水平為0.05 90%的力量來確定3%的平均差跑步機研究和現實之間的研究。此外,公園的SD精度的計算研究等28是使用。因此,19個參與者應該包括,在跑步機的研究和現實中的研究。所有統計分析使用占據13.1(占據Corp .,大學城,德克薩斯州,美國)。描述性統計是平均數±標準差表示。跑步機測試,四個相對誤差分數為每個參與者在每個速度測量,兩個上半身一步計數器(ErelUpperRight和ErelUpperLeft)和兩個腰一步計數器(ErelWaistRight和ErelWaistLeft),使用下麵的公式:
錯誤分數為0表示沒有區別,正誤差分數代表的高估一步計數器和消極錯誤的分數代表著低估。29日在現實生活中的研究中,相對誤差百分比測量所有24小時錄音(時間24小時(TP24h))。24小時記錄將自動記錄活動其他比普通散步。因此,明顯的時間段確定行走,和在這些,時間3分鍾(TP3min)被選為每個病人每24小時測量直接比較從跑步機上行走速度和步精度測試。測量步行速度(數量的步驟×步驟長度(公裏)/時間(h)) TP3min,確定每一個病人的步長是使用以下公式:
36時間明顯走被確定使用日記和為每個病人通過調查積累步驟圖(圖1)。
積累一步圖第一天(外科病人在家2號)。明顯被發現在8點左右走,12:00和16:00時。十二點TP3min估計被選中。TP3min,時間3分鍾。
相對誤差百分比是TP3min測量。跑步機和現實研究,統計分析由Blandt奧特曼情節和組內相關係數(ICC)評估水平的微光和拉鏈之間的協議。
結果
樣本特征
樣本的描述性統計人口的跑步機提供了學習和現實生活中的學習表1。
輸送帶的速度測試顯示平均誤差0.2公裏/小時0.1 1.5 -3.5公裏/小時的速度,在4 - 6公裏/小時的速度(圖2)。跑步機的精確的速度是1.7 - -6.1公裏/小時。
跑步機的實際速度,當測試人員走在treadmill-determined 1.7 -6.1公裏/小時的速度。
結果顯示在跑步機上研究表2。每分的平均相對誤差為3.6公裏/小時的計數器步上半身−0.02(0.67)和右邊−0.09(0.67)在左邊。腰一步計數器,右邊是0.08(0.71)和−0.08(0.47)在左邊。在3.6公裏/小時,更高的速度,平均相對誤差< 3%百分之高ICC (> 0.9940)。錯誤主要是由於上層的低估和腰一步計數器(圖3和表2)。
Fitbit之間相對誤差(SD)和微光一步計數器放在上半身(正確的(A),左(B))和腰部(正確的(C),左(D))。
現實生活中的研究
現實中的研究結果顯示表3。相對誤差百分比(SD)在醫院TP24h−47.15±24.11 (ICC: 0.60)。TP24h在家,相對誤差百分比−27.51±28.78 (ICC: 0.87),這意味著不超過預期的20%。相對誤差百分比為TP3min醫院−24.63±29.95 (ICC: 0.79),和在家裏,相對誤差百分比−11.43±15.51 (ICC: 0.96),這意味著不低於預期的20%。相對TP24h和TP3min顯示錯誤圖4主要證明郵政低估了一些步驟。
Fitbit之間相對誤差(SD)和微光24小時(A)和時間3分鍾(TP3min) (B)。
跑步機的研究顯示不準確是緩慢的速度直接相關。不準確的腰一步計數器從跑步機上研究顯示在平均水平圖5隨著TP3min的不準確。
相對誤差為Fitbit腰在跑步機和時間3分鍾(TP3min)真實的生活。
這一發現表明,一步Zip的真實準確性研究是最好的高速度。類似於跑步機的研究中,在3.6公裏/小時,更高的速度,平均每分相對誤差< 3%。
Bland-Altman情節顯示沒有係統性差異微光和郵政的速度6.1公裏/小時。情節的現實研究顯示,兩個設備之間的差異似乎是隨機的,但在1.7公裏/小時,似乎是係統的區別。這一發現支持結果報告的準確性表2和3(圖6A、B)。
(A) Bland-Altman情節微光,Fitbit跑步機的速度不同。(B) Bland-Altman情節微光,Fitbit在現實生活中。
繼續
討論
跑步機的研究揭示了一個令人滿意的協議微光和郵政的速度和更高的3.6公裏/小時。同樣的高精度曾被發現在其他研究Fitbit一步計數器。16,17例如,辛格等發現拉鏈戴在胸腔內精確到3%時,步行速度為2.88公裏/小時。戴在臀部時,Zip是精確到4%的步行速度2.52公裏/小時以上。36根據Tudor-Locke等,30.活動監視器不應超過1%的誤差標準偏差標準在跑步機上走4.8公裏/小時的速度被認為是準確的。在我們的研究中,郵政都符合這一標準。
真實測試,步驟不高於20%時觀察24小時測量。其他研究報告步驟計數器在現實環境下準確的。18在24小時測量,總是會活動除了步行活動記錄。37辛格的研究等顯示當低速高精度拉鏈被放置在下肢。38這是一個有趣的發現為心髒的人口,即使上一個Zip下肢可能是困難的,由於設備不是為這個位置而設計的。
期間與明顯走(TP3min),不與行走速度增加減少。步數的增加與減少錯誤計數器步,步行速度是一個條件12,13,39導致測量步驟虛弱老年人麵臨的挑戰有行走障礙。20.回顧ambulant老年人(> 70歲)報道,通常平均步行速度是1.7到2.4公裏/小時。40此外,Pepera等41發現慢性心髒衰竭患者的步長較短,而且走得更慢比健康成年人步行6分鍾步行試驗。符合這一發現,Jehn等39,42發現自學步行速度隨心衰的嚴重程度增加而降低。在目前的研究中,5名患者有心髒衰竭,(±SD)的平均年齡為67年(10.03)。這可能是一個24小時的測量誤差的原因。
跑步機測試執行與健康成人40歲以下的年,性別的平等分配。在實際研究中,參與者被心髒疾病的患者,隻有兩個女人中,平均年齡是67(10.03)年。這可能會限製可轉讓性的跑步機測試真實的研究。在一項由Jehn等,39,43心力衰竭患者進行了跑步機和一個真實的測試。作者發現滿意的步驟在跑步機測試精度甚至緩慢行走。39,43跑步機上行走並不代表正常的走路,並提出在跑步機上,測試人員會產生非天然的剛性走不管健康狀況和年齡(這可能會提高精度)。這意味著測試人的健康狀況是沒有多大意義,因為在跑步機上行走。與其他的研究一致,本研究發現,錯誤主要是由於低估的步驟。37,44因此,如果用戶比較他們的步行活動外部基準(如每天000步)低估可能是挫折的來源。27隻有Aharbi等發現另一個版本的Fitbit設備高估了步驟數與黃金標準。45
拉鏈可以提供24小時活動反饋不同的變量(步驟,主動/久坐不動的分鍾,距離和能量消耗隨著時間),使它們呼籲生活方式幹預和促進身體活動作為一種工具。10,38一個完整的24小時活動記錄提供了一個人的日常生活的照片,提供定製活動建議的可能性並將它們集成到一個人的日常生活。雖然不準確,但長期使用這些設備預計將展示走隨著時間的增加或減少。46因此,一步計數器可能是一個有效的兼職更傳統的體育活動推廣策略。47
限製
製造商推薦的身體配售數量Zip(胸袋,內衣,褲子口袋或帶)。48本研究驗證了拉鏈時隻放在腰部或上半身隻在跑步機研究中,當放在腰現實研究。郵政在其他位置的有效性仍然是未知的。
盡管跑步機研究的結果不能直接轉移到現實生活中的設置,他們依然很重要,因為他們可以分離步驟在不同的速度和準確性,因為它可以控製環境(速度、位置的設備時間步行等等)。
在實際研究中,患者在24小時指示如何係設備測試。盡管這些條件,我們有理由相信閃光設備有時滑到一邊或另一個。沒有參與者報告(口頭或在日記中)的任何誤放設備,但有時陀螺儀的讀數顯示反向數據中途測試(好像閃爍顛倒)。當然,複雜數據的數據,研究人員分析了反向的數據。不過,這個問題並沒有阻礙閱讀的有效性。
結論
3.6公裏/小時的速度或更高要求獲得一個精確的測量步驟使用Zip,這可能是一個挑戰對於心髒病患者行走速度緩慢。調查使用跑步機顯示郵政平均每分相對誤差< 3%,3.6公裏/小時的速度和更高的;這個錯誤主要是由於郵政的低估。在心髒疾病患者的24小時的實際測試,不高於預期的20%時期除了明顯走在郵政顯示可接受的精度在3.6公裏/小時的速度或更多。盡管郵政似乎不準確的速度較慢,設備可能有潛力激發患者心髒疾病變得更加活躍Zip提供患者信息隨著時間的推移他們的步行活動。
確認
我們特別感謝心胸外科部門的護士和醫生和心髒病,Aalborg大學醫院,丹麥合作期間招募的病人。
引用
腳注
貢獻者CBT、環流、ee、鎂、投標和JH參與的設計研究。招募的參與者是由CBT,測試的數據收集和執行是由CBT和JH。數據分析和解釋進行了JH和CBT和CBT寫論文的初稿。CBT、環流、ee、鎂、投標和JH的修訂手稿,和所有作者批準最後的手稿出版。
資金這項工作是支持的Lundbeck公司基金會(批準號FP25/2013)。它是一家此外,這項研究是由Eir研究和商業公園,歐洲區域發展基金,唯一的夥伴關係,丹麥研究和創新委員會,心胸外科部門和Aalborg大學醫院的臨床護理研究單位和Aalborg大學。
相互競爭的利益沒有宣布。
病人的同意獲得的。
倫理批準這項研究不需要批準。34
出處和同行評議不是委托;外部同行評議。
數據共享聲明沒有額外的數據是可用的。