Studie: Fitness-Tracker können den Energieverbrauch nicht bewältigen

Heutzutage gibt es auf dem Markt für tragbare Geräte mehrere Dutzend Arten von Fitness-Trackern, die Millionen von Menschen verwenden. Geräte helfen bei der Kontrolle der körperlichen Aktivität und der Überwachung der Gesundheit. Einige Benutzer kommen mit Informationen von Fitness-Trackern zum Arzt. Aber wie viele korrekte Informationen liefern diese Geräte?

Laut einer neuen Studie von Wissenschaftlern der Stanford University School of Medicine eignen sich tragbare Fitness-Tracker wie Apple Watch und Fitbit für die Herzfrequenzmessung recht gut, aber die Kaloriengenauigkeit ist alles andere als ideal. Wissenschaftler beschlossen, die Wirksamkeit tragbarer Tracker zu bewerten, als sie entdeckten, dass kein wissenschaftliches Journal Daten über den Betrieb dieser Geräte enthält.

"Zu jedem Zeitpunkt, wenn wir Patientendaten über das Gerät erhalten, haben wir Fragen zur Richtigkeit dieser Informationen", sagte Ewan Ashley, Associate Professor an der School of Medicine in Stanford, spezialisiert auf Herz-Kreislauf-Medizin, und gleichzeitig Hauptautor der Studie.

Die medizinischen Aufsichtsbehörden haben kein großes Interesse an diesen Geräten, da sie auf die Optimierung der Gesundheit und nicht auf die Erkennung von Krankheiten abzielen. Daher entsprechen sie nicht den gleichen Standards wie spezialisierte medizinische Geräte. Trotzdem verwenden viele Patienten Fitness-Tracker und werden diese auch weiterhin verwenden.

Ashleys Team testete sieben Geräte - Apple Watch, Basis Peak, Fitbit Surge, Microsoft Band, Mio Alpha 2, PulseOn und Samsung Gear S2 - an einer Gruppe von 60 Freiwilligen. Sechs von ihnen haben die Herzfrequenz mit einer Fehlerrate von weniger als 5% gemessen. Apple Watch machte einen 2% Fehler und das Samsung Gear S2 6,8%. Einige Geräte waren genauer als andere, und Faktoren wie Hautfarbe und Body-Mass-Index beeinflussten die Messungen.

Gleichzeitig hat keines der sieben Geräte die Energiekosten nicht genau gemessen. Am genauesten war das Fitbit Surge-Armband, das zu 27% falsch war, und PulseOn (92,6%) das ungenaueste. Menschen treffen Entscheidungen auf der Grundlage von Verbrauchergeräten, erfüllen jedoch nicht die gleichen Standards wie Medizinprodukte. Daher können Ärzte nicht herausfinden, was mit Herzfrequenzberichten und anderen Daten zu tun ist, die Patienten von Fitness-Trackern geben.

Forscher sagen, dass Hersteller zur Lösung dieser Probleme die Genauigkeit von Geräten für die Arbeit sehr schnell testen können, aber es ist für Verbraucher schwierig zu verstehen, wie genau solche Informationen oder der Prozess, mit dem das Unternehmen die Tracker überprüft hat. Aus diesem Grund haben Ashley und seine Kollegen beschlossen, die Aktivität von Trackern, die Kriterien wie die Messung der Herzfrequenz und der Kalorienverbrennung erfüllen, sowie deren kommerzielle Verfügbarkeit unabhängig zu bewerten. Unter den Freiwilligen befanden sich 31 Frauen und 29 Männer unterschiedlichen Alters, unterschiedlicher Rasse, Größe und Gewicht. Sie trugen sieben Geräte beim Gehen, Üben auf Laufbändern oder Heimtrainern.

Die Wissenschaftler verglichen die Geräte nicht miteinander: Die Genauigkeit jedes Fitness-Trackers wurde mit der Leistung von zwei Steuerungswerkzeugen verglichen. Die Herzfrequenz jedes Teilnehmers an dem Experiment wurde mit einem medizinischen Elektrokardiographen gemessen, und die Stoffwechselrate wurde unter Verwendung eines Geräts zur Messung von Sauerstoff und Kohlendioxid bei Inspiration geschätzt, das als optimal für die Berechnung des Energieverbrauchs angesehen wird. Ashleys Team berechnete, dass bei nichtmedizinischen Geräten die Fehlerquote 10% nicht überschreiten sollte.

Herzfrequenzmessungen übertrafen die Erwartungen der Forscher. Dies gilt jedoch nicht für Energieverbrauchsdaten. Laut Ashley können sich Benutzer mit einem Fitness-Tracker stark auf Herzfrequenzmessungen verlassen.

Die Forscher stellen fest, dass jedes Gerät einen eigenen Algorithmus zur Berechnung der Energiekosten verwendet, sodass sie jetzt den genauen Grund für dieses Ergebnis nicht ermitteln können. Algorithmen machen wahrscheinlich Annahmen, die nicht sehr gut zu Menschen passen. Alles, was Forscher tun können, ist zu sehen, wie die Geräte gemäß den klinischen Standards funktionieren. Sie sind auch zuversichtlich, dass die Erstellung eines Algorithmus, der für eine Vielzahl von Menschen genau ist, ziemlich schwierig ist, da die Energiekosten von der körperlichen Aktivität, der Größe und dem Gewicht einer Person und vielen anderen Faktoren abhängen. Herzfrequenzindikatoren werden direkt gemessen, während der Energieverbrauch indirekt durch mehrere Indikatoren gemessen wird.

Ashleys Team beschloss, ihre Bewertungen tragbarer Geräte der Forschungsgemeinschaft zugänglich zu machen, und entwickelte daher eine Website, auf der Informationen zu Fitness-Tracker-Daten verfügbar sind. Wissenschaftler schlugen außerdem vor, dass Benutzer Daten herunterladen, die sich auf die Geräteleistung beziehen. In der nächsten Phase der Studie ist geplant, den Betrieb der Geräte unter natürlichen Bedingungen zu bewerten: Freiwillige tragen sie den ganzen Tag über und nicht nur im Training.

doi: 10.3390 / jpm7020003