Wrist-Worn Wearables for Monitoring Heart Rate and Energy Expenditure While Sitting or Performing Light-to-Vigorous Physical Activity: Validation Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Physical activity reduces the incidences of noncommunicable diseases, obesity, and mortality, but an inactive lifestyle is becoming increasingly common. Innovative approaches to monitor and promote physical activity are warranted. While individual monitoring of physical activity aids in the design of effective interventions to enhance physical activity, a basic prerequisite is that the monitoring devices exhibit high validity. OBJECTIVE: Our goal was to assess the validity of monitoring heart rate (HR) and energy expenditure (EE) while sitting or performing light-to-vigorous physical activity with 4 popular wrist-worn wearables (Apple Watch Series 4, Polar Vantage V, Garmin Fenix 5, and Fitbit Versa). METHODS: While wearing the 4 different wearables, 25 individuals performed 5 minutes each of sitting, walking, and running at different velocities (ie, 1.1 m/s, 1.9 m/s, 2.7 m/s, 3.6 m/s, and 4.1 m/s), as well as intermittent sprints. HR and EE were compared to common criterion measures: Polar-H7 chest belt for HR and indirect calorimetry for EE. RESULTS: While monitoring HR at different exercise intensities, the standardized typical errors of the estimates were 0.09-0.62, 0.13-0.88, 0.62-1.24, and 0.47-1.94 for the Apple Watch Series 4, Polar Vantage V, Garmin Fenix 5, and Fitbit Versa, respectively. Depending on exercise intensity, the corresponding coefficients of variation were 0.9%-4.3%, 2.2%-6.7%, 2.9%-9.2%, and 4.1%-19.1%, respectively, for the 4 wearables. While monitoring EE at different exercise intensities, the standardized typical errors of the estimates were 0.34-1.84, 0.32-1.33, 0.46-4.86, and 0.41-1.65 for the Apple Watch Series 4, Polar Vantage V, Garmin Fenix 5, and Fitbit Versa, respectively. Depending on exercise intensity, the corresponding coefficients of variation were 13.5%-27.1%, 16.3%-28.0%, 15.9%-34.5%, and 8.0%-32.3%, respectively. CONCLUSIONS: The Apple Watch Series 4 provides the highest validity (ie, smallest error rates) when measuring HR while sitting or performing light-to-vigorous physical activity, followed by the Polar Vantage V, Garmin Fenix 5, and Fitbit Versa, in that order. The Apple Watch Series 4 and Polar Vantage V are suitable for valid HR measurements at the intensities tested, but HR data provided by the Garmin Fenix 5 and Fitbit Versa should be interpreted with caution due to higher error rates at certain intensities. None of the 4 wrist-worn wearables should be employed to monitor EE at the intensities and durations tested.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,009 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».