Использование фитнес-трекеров и смарт-часов для измерения физической активности в исследованиях: анализ потребительских носимых устройств для запястья

Введение: Каждый год на потребительский рынок выходят новые фитнес-трекеры и смарт-часы. Эти устройства оснащены различными датчиками, алгоритмами и сопутствующими мобильными приложениями. Благодаря последним достижениям в области мобильных сенсорных технологий данные о физической активности, самостоятельно собираемые пользователями, могут дополнять существующие методы сбора медицинских данных в научных исследованиях. Кроме того, данные, полученные с помощью этих устройств, потенциально могут использоваться для диагностики и лечения пациентов. В связи с увеличением числа разнообразных брендов необходим обзор оснащения устройств датчиками, а также их пригодности для исследовательских проектов.

Цель: Изучить доступность носимых фитнес-устройств для запястья и проанализировать наличие в них датчиков, имеющих значение для фитнес-трекинга, в период с 2011 по 2017 год. Кроме того, исследование было направлено на оценку использования различных брендов в научных проектах, сравнение распространённых брендов по доступу разработчиков к собранным медицинским данным и определение характеристик, которые следует учитывать при выборе бренда для будущих исследований.

Методы: Мы провели поиск устройств и названий брендов в шести базах данных носимых устройств. Для каждого бренда дополнительно выявляли устройства на официальных сайтах производителей. Поиск ограничили носимыми фитнес-устройствами для запястья, оснащёнными акселерометрами; для них определяли бренд, год выпуска и поддерживаемые датчики, имеющие значение для фитнес-трекинга. Кроме того, мы выполнили поиск в базе данных MEDLINE и реестре ClinicalTrials, чтобы установить, какие бренды использовались в исследовательских проектах. Наконец, оценили доступность для разработчиков медицинских данных, собираемых устройствами выявленных брендов.

Результаты: Мы выявили 423 уникальных устройства 132 различных брендов. Сорок семь процентов брендов выпустили только одно устройство. Пик появления новых брендов пришёлся на 2014 год, а наибольшее число новых устройств было представлено в 2015 году. Оснащённость датчиками ежегодно увеличивалась; помимо акселерометра, наиболее распространённым датчиком был фотоплетизмограф, используемый для оценки частоты сердечных сокращений. Среди брендов, доступных в настоящее время, пять наиболее часто используемых в исследовательских проектах — Fitbit, Garmin, Misfit, Apple и Polar. Fitbit использовался в вдвое большем числе валидационных исследований, чем любой другой бренд, и в 10 раз чаще фигурировал в исследованиях, зарегистрированных в ClinicalTrials.

Выводы: Рынок носимых устройств постоянно меняется. Каждый год появляются новые устройства и бренды, обещающие более точные измерения и удобство использования. Одновременно по различным причинам другие бренды исчезают с потребительского рынка. Повышение качества устройств открывает новые возможности для научных исследований. Однако в исследовательских проектах часто используются лишь несколько хорошо зарекомендовавших себя брендов, и ещё меньшее число устройств прошло тщательную валидацию.