文章信息
文献标题：Validity of Wrist-Worn Activity Trackers for stimating VO2max and Energy Expenditure
期刊名称： International Journal of Environmental Research and Public Health
所属级别： 中科院分区：2区（Q2）
影响因子： 2.468
发表时间： 2019
作者机构：
Professorship of Sport Equipment and Materials, Department of Mechanical Engineering, Technical University
of Munich, Boltzmannstraße 15, D-85747 Garching, Germany
- Correspondence: stefanie.passler@tum.de; Tel.: +49-89-289-15380; Fax: +49-89-289-15389
作者姓名：Stefanie Passler * , Julian Bohrer, Lukas Blöchinger and Veit Senner
内容提要
主要内容：评估是否存在一个有效的办法来估测能量消耗和最大耗氧量
实验方法：对5个不同的商业设备进行了测试，与间接热量法进行比较
技术指标：配对样本t检验，平均绝对百分误差(MAPE)，类内相关系数，Bland-Altman图
创新之处：
知识概念：
Polar V800：手表包括几个传感器(加速度计、陀螺仪、气压计、GPS和蓝牙)，提供功能(如赛道路线、步数)和各种运动配置。在心率监测方面，Polar V800 (PV800)采用了Polar h系列胸带和firstbeat技术的结合。如果与兼容的胸带一起使用，并与年龄、身高、体重等初步信息一起使用，PV800将提供有关训练状态、训练负荷和建议恢复时间的信息。
Garmin Forerunner 920XT：与Polar V800一样，它也包括一组非常相似的传感器、功能和运动配置文件。在心率监测方面，Garmin先进920XT (GF920XT)采用了外置胸带和first beat技术。如果与兼容的胸带一起使用，并与年龄、身高、体重等初步信息一起使用，运动手表将提供有关训练状态、训练负荷和建议恢复时间的信息。与PV800相比，GF920XT不依赖于直立测试来估计VO2max。相反，GF920XT使用用户信息，如心率，在室外跑步时以舒适的次最大跑步速度收集
Garmin Vivosmartfi HR：记录的参数包括步数、距离、楼层高度、能量消耗、心率和睡眠监测。为了计算能量消耗，跟踪器使用人体测量数据和用户心率。
TomTom Touch：它监测步数、能量消耗、活动时间、距离、心率和身体组成。为了计算能量消耗，跟踪器使用有关性别、体重、训练强度、训练时间和心率的相关信息。
Withings Pulse Ox：它记录了步数、海拔、距离、能量消耗和睡眠质量的数据。Withings Pulse Ox (WPOx)根据人体测量数据和步数计算能量消耗。
方法介绍
24位参与者（13男11女）
为了规范检查条件，定义了以下标准：最后一餐高碳水化合物的摄入必须至少在检测的2小时前；测量前24小时内不可食用含咖啡因的食物；测量前24小时内无剧烈运动，无饮酒或其他兴奋剂。
设备：两款运动手表Polar V800和Garmin ner 920XT，以及三款健身追踪器Garmin vivosmartfi HR、TomTom Touch和Withings Pulse Ox进行了调查。
对比（金标准）：使用的是Metalyzer 3B-R3(德国莱比锡的Cortex Biophysics GmbH)和MetaSoft Studio Software(德国莱比锡的Cortex Biophysics GmbH)。3B (CM3B)是一种采用逐气技术的固定呼吸气体分析系统。该技术能够精确、准确地测定个体最大摄氧量和能量消耗[21,24]，能量消耗的估计是根据吸入的氧气与呼出的二氧化碳的比例来计算的。
参与者在进行第一次试验前完成了一份调查问卷，并被纳入研究。性别、年龄、身高和体重等人体测量之后，回答14个关于健康状况和体育活动的简短问题。有8个关于心脏和其他身体问题的问题来调查参与者的总体健康状况(体育活动准备(PAR)问卷，[25])
使用H-7胸带进行了立位前测(平躺10分钟)，以确定静息心率、平均心率和最大心率。随后，对PV800进行了主要的直立式最大摄氧量估计，包括仰卧3分钟，随后再直立3分钟。在跑步机上使用呼吸测量法，佩戴CM3B（标准对比设备），运动5-26分钟。【负载模式以3分钟的静态测量开始。3分钟的热身后，参与者必须以每小时6公里的速度跑步。然后负荷模式开始于7公里/小时，并以每分钟半公里/小时的速度不断增加。跑步速度增加，直到参与者的耗氧量稳定下来。】
为了用GF920XT估计最大摄氧量，参与者必须以自己选择的舒适速度完成一场耐力跑，持续时间至少为10分钟。根据给出的初步信息和运行期间获得的信息，然后估计最大VO2max。
对比实验：
健康追踪器GVHR、TTT、WPOX与CM3B进行比较。测试以跑步速度进行，达到个人最大摄氧量的55%和70%。第一步持续5分钟的热身。参与者必须以个人速度跑步，达到【最大摄氧量的55%】。在热身结束时，跑步机停止几秒钟，以激活GVHR和TTT两个设备。此外，WPOx是在这段时间建立的。然后开始实验第二步，持续10分钟，用来记录能量消耗。参与者必须以个人速度跑步，达到最大VO2max的70%。由于间接量热法只能在低于75%最大摄氧量[29]的次最大负荷下提供有效的比较值，所以选择了这种负荷模式。
Ranganathan等人[30]和Liu等人[31]认为，类内相关系数(ICC)定义了金标准与被测装置之间的一致性。一般来说，这个系数提供了两种方法之间总体一致性的估计。ICC表示方法间的变异性，表示为结果[32]总方差的比例。优秀、良好、中等和较低的一致性阈值被定义为ICC值为0.90;0.75 - 0.90;0.60 - 0.75，0.60;以及Fokkema等人提出的[12]
为了调查一致性水平，根据Bland & altman公式编制了Bland- altman图。奥特曼[33]。为此，协议的限制被设置为95%。
结果讨论
根据Nelson等人的[6]，活动跟踪器与金标准相比，误差不应该超过10%(MAPE)。GF920XT达到了这个条件(7.3%)。PV800(13.2%)、调整后的WPOx(14.2%)、TTT(18.2%)、未调整前的WPOx(20.1%)和GVHR(23.9%)表现出更大的偏差误差。t检验结果分别与肺活量测定法比较活动追踪器的VO2max和EE估计值，表明GF920XT显著低估了VO2max, GVHR显著高估了EE。与金标准法相比，其他装置无明显差异。
根据ICC系数，测试的几个设备中，其中1个活动跟踪器表现出良好的一致性(GF920XT)， 6个活动跟踪器中有3个没有一致性(PV800, TTT, 调整后的WPOx )。
总结评论
目前戴在手腕上的活动追踪器很可能不够精确，既不能用于体育运动，也不能用于医疗保健
值得学习
discussion写法，问题思考，对比问题，
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