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Battito cardiaco: quanto è accurato Fitbit Charge 2?

Autore
TSW XP Lab

Data
08.02.17

Se, come me, pensi che quest’anno sia finalmente quello buono per alzarti dal divano e fare un po’ di sport allora non potrai fare a meno di indossare un cardiofrequenzimetro da polso, magari colorato, e darti alla pazza gioia.

I cardiofrequenzimetri da polso sono dispositivi indossabili appositamente ideati per misurare il battito cardiaco e restituire all’utente un feedback accattivante ed intuitivo.

Complici il crescente interesse per la salute ed il benessere, la possibilità di condividere sui social le proprie performance, la semplicità d’utilizzo ed il prezzo relativamente basso, il mercato dei wearable supererà quest’anno il miliardo di dollari di valore.

La misurazione del battito cardiaco attraverso il polso è resa possibile grazie alla fotopletismografia, una metodologia che impiega la diffusione dei raggi infrarossi nei tessuti per misurarne l’irrorazione. Le variazioni di afflusso di sangue sono così individuate, misurate e restituite all’utente.

Tuttavia sappiamo veramente quanto questa restituzione sia affidabile?

Per rispondere a questa “scomoda” domanda abbiamo scelto di testare l’accuratezza dell’ultimo fitness tracker prodotto da Fitbit: il Charge 2.

Questo dispositivo è l’evoluzione del Charge HR che, come forse non saprete, è al centro di una class action capitanata dallo studio legale statunitense Lieff Cabraser Heimann & Bernstein.

Tale azione legale ha dalla sua numerose testimonianze che confermano l’inaccuratezza di PurePulse, tecnologia di rilevazione del battito brevettata da Fitbit. Una tra tutte è rappresentata dallo studio commissionato dalla Lieff Cabraser Heimann & Bernstein a due ricercatori della California State University.fitbit-charge-2

A quanto ne sappiamo, finora non sono ancora stati condotti studi scientifici sul Fitbit Charge 2, di conseguenza quello che vi presenteremo in questa sede è una sintesi del primo tentativo scientifico di valutazione dell’accuratezza di questo cardiofrequenzimetro. Attualmente lo studio è in fase di revisione scientifica e non potremo addentrarci troppo nei dettagli.

Per testare l’accuratezza della rilevazione abbiamo confrontato i dati registrati contemporaneamente dal Fitbit Charge 2 e da un ECG connesso a un encoder a 8 canali di derivazione medicale (ProComp Infiniti T7500M, Thought Technology LTD, Toronto, CANADA).

L’esperimento si è svolto presso la sede del TSW Experience Lab in una situazione sperimentale controllata e vi hanno preso parte 15 persone (di cui 8 donne). Ai partecipanti abbiamo chiesto di pedalare su di una cyclette per dieci minuti, con l’unico obiettivo di incrementare la loro frequenza cardiaca al fine di ottenere quante più variazioni possibili e poter così valutare in che misura quest’ultime impattassero sulla performance del Charge 2.

Dal momento che nessuna delle app Fitbit (i.e. Android, iOS, Microsoft) consente di esportare il dato relativo al battito cardiaco, si è dovuto, per prima cosa, registrare l’informazione visualizzata sull’app di Fitbit (Android) con una telecamera HD e successivamente estrarre manualmente, secondo per secondo, il dato. Un lavoro certosino che ci ha permesso di ottenere un dataset costituito da 9000 secondi di dati (15 partecipanti X 10 minuti).

I risultati hanno evidenziato che il Charge 2 sottostima notevolmente il battito cardiaco reale, con errori che vanno mediamente dai 5 battiti al minuto (bpm), quando il cuore batte a circa 100 bpm, fino a 15 bpm quando il battito si attesta intorno ai 140 bpm (Figura 1).

Fitbit-test-precisione

Figura 1. Frequenze cardiache registrate da entrambi i dispositivi (Fitbit Charge 2, ECG). I dati sono stati ordinati sulla base delle frequenze misurate dallo strumento di riferimento (ECG). n= 9000

Inoltre, nel 10% dei casi, il Charge 2 non è stato in grado di rilevare il battito. Siccome tale problematica è riscontrabile principalmente in prossimità dei picchi di frequenza cardiaca, è plausibile ipotizzare che l’algoritmo di rilevazione non sia sufficientemente sensibile alle variazioni.

Dal momento che i nostri risultati sono sostanzialmente in linea con quelli presenti in letteratura relativamente al padre del Charge 2, ovvero il Charge HR (Wallen et al., 2016; Stahl et al., 2016; Jo & Dolezal, 2016), possiamo facilmente dedurre che, nel suo nuovo modello di punta, Fitbit non abbia in realtà in alcun modo apportato miglioramenti alla tecnologia di rilevazione, concentrandosi invece su altri aspetti “di decoro” che in realtà non contribuiscono a renderlo migliore rispetto al predecessore.

Bibliografia

Jo, E., Dolezal, BA. (2016). Validation of the Fitbit® Surge and Charge HR™ Fitness Trackers. Available from: http://www.lieffcabraser.com/pdf/Fitbit_Validation_Study.pdf.

Stahl SE, An HS, Dinkel DM et al. How accurate are the wrist-based heart rate monitors during walking and running activities? Are they accurate enough? BMJ Open Sport & Exercise Medicine. 2016; 2(1): e000106.

Wallen, M. P., Gomersall, S. R., Keating, S. E., Wisløff, U., & Coombes, J. S. (2016). Accuracy of heart rate watches: Implications for weight management. PloS one, 11(5), e0154420.

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