Kirjoittanut Brian Henneberg

Vuonna 2015 ACSM (American College of Sports Medicine) toteutti laajan tutkimuksen fitness-maailman ajankohtaisista teemoista. Yhtenä tärkeänä aiheena tutkimuksessa oli ‘Päälle puettava teknologia’ tai englanniksi ‘Wearable technology’. 

Wearable technology tarkoittaa mm. älykelloja, fitness-rannekkeita/trackereita, sykemittareita ja GPS-laitteita. Tämän markkina-alueen odotetaan kasvavan räjähdysmäisesti tulevina vuosina. 

Uuden teknologian virratessa markkinoille tällä tavoin, ja kuluttajien käyttäessä satoja euroja laitteisiin saadakseen tarkkoja tietoja harjoittelustaan, elämästään ja terveydestään, on mielenkiintoista selvittää, minkälaista vastinetta rahalle saadaan. Siksi haluan tässä artikkelissa selvittää, antavatko esim. Fitbitin, Garminin, Misfitin, Niken ja Jawbonen fitness-rannekkeet ja -mittarit käyttäjilleen tarkkoja mittaustuloksia ja käyttökelpoista dataa. Olen päättänyt tarkastella ainoastaan uusimpia tutkimuksia, sillä markkinoille tulee kaiken aikaa uusia mittareita, jotka ovat aiempaa edistyneempiä, ja jotka voivat (toivon mukaan) antaa entistä tarkempia mittaustuloksia. 

Energiankulutus ja uni

Heinäkuussa 2016 julkaistussa tutkimuksessa Brooke et al. selvittivät eri fitness-rannekkeiden tarkkuutta. Tutkimuksessa olivat mukana seuraavat rannekkeet: Nike+ Fuelband SE, Garmin Vivofit, Misfit Shine, Fitbit Flex, Jawbone UP, Polar Loop, Fitbit Charge ja  SenseWear-ranneke. Mitatut parametrit olivat tarkkuus suhteessa energiankulutuksen ja unen mittaukseen.  
 
Tutkimukseen osallistui 95 henkilöä, jotka testasivat tietyn ajan 2-3 eri laitetta. Jokaista mittaria käytti vähintään 29 osallistujaa. Tässä tutkimuksessa energiankulutuksesta saatuja mittaustuloksia verrattiin SenseWear-rannekkeen antamiin tuloksiin. SenseWear on n. 2200 euron arvoinen ammattitason fitness-ranneke. Mittarin on osoitettu useaan otteeseen antavan yhtä tarkkoja tuloksia kuin laboratoriomittaukset.

Unen mittauksessa tuloksia verrattiin käyttäjien itse ylläpitämiin unipäiväkirjoihin.

Energiankulutuksen osalta kaikki mittarit antoivat liian alhaisia tuloksia, lukuun ottamatta Polar Loop -ranneketta, joka antoi hieman liian korkeita mittaustuloksia. Poikkeama SenseWear -mittarin antamista tuloksista oli n. 50-700 kcal. Unimittauksissa kaikki mittarit näyttivät liian alhaisia mittaustuloksia, lukuun ottamatta
Fitbit Flex -mittaria, joka antoi aavistuksen liian korkeita mittaustuloksia. Poikkeama unipäiväkirjoista saaduista luvuista oli n. 1-58 min.
 
Tämän tutkimuksen perusteella Polar Loop osoittautui siis olevan tarkin mittari energiankulutuksen osalta, kun taas Garmin VivoFit antoi tarkimpia unta koskevia mittaustuloksia. Tuloksissa on kuitenkin otettava huomioon, että mittareita käytettiin vain yhden päivän (ja yön) ajan. Lisäksi vertailukohteena energiankulutusmittauksessa käytettiin ammattilaistason fitness-ranneketta eikä kaikkein luotettavinta DLW-menetelmää.

Askelmäärä

Toisessa tutkimuksessa lokakuulta 2015 Kooiman et al. testasivat, kuinka tarkkoja eri fitness-rannekkeet olivat suhteessa askelmäärän mittaukseen. Tässä tutkimuksessa oli mukana 33 osallistujaa, jotka kaikki kävelivät kahteen otteeseen juoksumatolla (4,8 km/t, 30 min) käyttäen kahta eri mittaria. Tutkimuksessa olivat mukana seuraavat rannekkeet: Lumoback, Fitbit Flex, Jawbone UP, Nike+ Fuelband SE, Misfit Shine, Withings Pulse, Fitbit Zip, Omron HJ-203, Digiwalker SW-200 ja älypuhelinsovellus Moves. Puhelin, johon Moves oli asennettu, oli käyttäjän taskussa kävelyn aikana.
 
Näiden testien lisäksi 56 osallistujaa käyttivät fitness-ranneketta yhden kokonaisen päivän töissä ollessaan. Mittaustulosten vertailukohteena käytettiin Optogait-järjestelmää sekä ActivPAL-mittausta niiden osallistujien kohdalla, jotka käyttivät mittaria työssään.

Tutkimus osoitti, että kaikki mittarit olivat kohtalaisen tarkkoja, lukuun ottamatta Moves -sovellusta ja Nike+ Fuelband SE -ranneketta. Tarkin mittari oli Fitbit Zip, joka laski vain 0.3 % liian vähän askeleita laboratorio-olosuhteissa (46 askelta) ja 1.2 % liian paljon normaalissa käytössä (866 askelta). Nike+ Fuelband SE -rannekkeen mittaustulokset olivat melko toivottomia. Se antoi -18 % :n poikkeaman juoksumatolla (2422 askelta) ja -24 % poikkeaman normaalissa käytössä (5150 askelta).
 

Kun uusi teknologia virtaa tällä tavoin markkinoille, on mielenkiintoista selvittää, saadaanko rahoille vastinetta 

Maitohappotaso

Elokuussa 2016 julkaistussa tutkimuksessa Borges ja Driller testasivat mittaria, jonka väitetään mittaavan maitohappotasoa esim. juoksun ja pyöräilyn aikana. Mittari antaa näin mahdollisuuden seurata anaerobisen kynnyksen lähestymistä ja ylittymistä. Testattu ranneke oli BSX Athleticsin BSXinsight multi-sport edition, joka on eräänlainen sukka tai kompressiohiha, joka vedetään toisen säären ympärille. Maitohappopitoisuutta mitataan LED-infrapunavalolla.
 
Tähän tutkimukseen osallistui 14 henkilöä, jotka juoksivat uupumispisteeseen saakka, tekivät intervalliharjoituksia ja juoksivat juoksumatolla. Mittarilla saatuja maitohappotasoja verrattiin harjoituksen aikana otettuihin verikokeisiin. Testi toistettiin suorituksen jälkeisenä päivänä. Tällöin osallistujat pitivät mittaria molemmissa säärissään, jotta nähtäisiin, näyttävätkö molemmat mittarivat samoja tuloksia.
 
Tämän mittarin valmistaja väittää, että mittari mittaa maitohappotasoa 97 % tarkkuudella, ja väitteessä näyttää olevan perää. Kaiken kaikkiaan tutkimuksen tulokset osoittivat mittaustulosten olevan tarkkoja. Mittarin antamien ja verikokeista saatujen tulosten välillä ei ollut merkittäviä eroja. Eroja ei myöskään havaittu kahden eri mittarin välillä osallistujien pitäessä säärissään kahta mittaria. Tämä mittari näyttäisi siis antavan tarkkoja tuloksia ainakin juoksussa. On vaikea sanoa, onko mittari käyttökelpoinen muiden, lähellä anaerobista kynnystä liikkuvien urheilijoiden, kuten pyöräilijöiden ja uimareiden keskuudessa.

Tutkimuksia yksittäisistä mittareista

Alsubheen et al. tutkivat elokuussa 2016 julkaistussa tutkimuksessaan yksinomaan Garmin Vivofit -ranneketta ja sitä, kuinka tarkasti se mittasi energiankulutusta ja askelmäärää. Tutkimuksessa oli mukana 13 osallistujaa, joiden perusaineenvaihtoa mitattiin laboratoriossa. He tekivät myös juoksumatolla kävelytestin, joka koostui 3x10 minuutin pituisesta jaksosta ja kolmesta eri nousutasosta (0, 5 ja 10%). Osallistujien energiankulutusta mitattiin heidän tehdessään erilaista toimistotyötä.
 
Tässä tutkimuksessa ei havaittu merkittäviä eroja Vivofit-rannekkeen antamien ja laboratoriomenetelmin mitattujen perusaineenvaihdunnasta saatujen tulosten välillä. Huonoin tulos saatiin kävelytestin aikana, jolloin Vivofit arvioi energiankulutuksen 29.5 % liian alhaiseksei. Kun osallistujat tekivät toimistotyötä, laboratoriomenetelmät rekisteröivät energiankulutuksessa pienen nousun (17 kcal/tunnissa), kun taas Vivofit-ranneke ei tätä nousua havainnut. 

Askelmääriä tarkasteltaessa ranneke näytti systemaattisesti liian pieniä askelmääriä, kun osallistujat kävelivät juoksumatolla ilman nousuastetta. Mittaus kuitenkin tarkentui nousujen aikana. Jos tarkastellaan tarkkoja lukuja (ilman nousua), niin osallistujat kävelivät todellisuudessa 1052 ± 69 askelta, rannekkeen näyttäessä vain 930 ± 148 askelta.
 
Sasaki et al. osoittivat vuonna 2015 tehdyssä tutkimuksessa, että Fitbit Classic -mittari aliarvioi systemaattisesti energiankulutuksen erilaisten päivittäisten aktiviteettien ja harjoitusten aikana.
 
Lopuksi haluaisin nostaa esiin tuloksia, jotka ovat peräisin joulukuussa 2015 julkaistusta katsauksesta, joka sisälsi yli 22 tutkimusta. Kaikki tutkimukset käsittelivät Fitbit- tai Jawbone-mittaria. Osa tutkimuksissa mukana olleista mittareissa on jo poistunut markkinoilta, mutta monet niistä ovat edelleen myynnissä. Kaikki mukana olleet tutkimukset ovat vuosilta 2012-2015. Mukana oli viisi erilaista Fitbit-mittaria ja kaksi erilaista Jawbone-mittaria. Yleisesti mittaustulokset olivat tarkimpia askelmäärien mittauksissa, kun taas energiankulutus ja uni olivat epätarkimpia parametrejä. Jos haluat lukea lisää näistä tutkimuksista, pääset näkemään yhteenvedon täältä.
 

Energiankulutuksen mittaaminen on hankalaa, eikä mikään mittari anna kovin tarkkoja tuloksia tämän osalta

Intressien yhteentörmäykset?

On yleistä, että monet yksittäisiä tuotteita koskevat tutkimukset ovat tuotetta myyvien tahojen rahoittamia. Tämä voi olla ongelmallista, sillä valmistajat haluavat luonnollisesti nähdä positiivisia tuloksia. Yksikään yksittäistutkimus, johon tutustuin, ei näytä olevan suoraan tuotteen valmistajan rahoittama. Brooke et al. muotoilevat kuitenkin tutkimuksessaan epäsuorasti: ‘No relevant financial interests is not related to the research’. On vaikea sanoa, onko kyseessä kirjoitusvirhe tai yritys ilmaista huomaamattomasti, että tutkimus on Polarin (joka antoi tutkimuksessa tarkimmat energiankulutusta koskevat mittaustulokset) tai Garminin (joka antoi tarkimmat unimittaukset) rahoittama. Borgesin tutkimuksessa, jossa testattiin BSXinsight multi-sport edition -mittaria, ei valitettavasti kerrota mitään tutkimuksen rahoituksesta. 

Johtopäätös

Yleisesti voidaan sanoa, että fitness-mittareiden valikoima näyttää hieman kirjavalta. Parhaimmin tutkimuksissa näyttää menestyneen BSXinsight multi-sport edition -mittari, joka mittasi maitohappotasoa erittäin tarkasti. Se antoi kohtalaisen tarkkoja mittaustuloksia myös askelmäärien osalta. Erityisesti Fitbit Zip näyttäisi olevan erityisen tarkka, kun taas Nike+ Fuelband SE -rannekkeen hankkiminen ei ole kannattavaa. Energiankulutuksen mittaaminen on hankalaa, eikä mikään mittari anna erityisen tarkkoja mittaustuloksia sen osalta. Unta koskevat mittaukset eivät näytä myöskään erityisen tarkoilta. Unen kohdalla tehokkain mittausmenetelmä näyttäisi edelleen olevan unipäiväkirjan kirjoittaminen.  
 

Lähteet

Brooke, Skyler; An, Hyun-Sung; Kang, Seoung-Ki; Noble, John; Berg, Kris; Lee, Jung-Min. Concurrent Validity of Wearable Activity Trackers 1 in Free-living Conditions. Journal of Strength & Conditioning Research: Post Acceptance: July 19, 2016.

Borges, Nattai R.; Driller, Matthew W. Wearable Lactate Threshold Predicting Device is Valid and Reliable in Runners. Journal of Strength & Conditioning Research: August 2016 - Volume 30 - Issue 8 - p 2212–2218.

Thea J M Kooiman, Manon L Dontje, Siska R Sprenger, Wim P Krijnen, Cees P van der Schans, Martijn de Groot. RELIABILITY AND VALIDITY OF TEN CONSUMER ACTIVITY TRACKERS. BMC Sports Sci Med Rehabil 2015 12;7:24. Epub 2015 Oct 12.

Alsubheen SA, George AM, Baker A, Rohr LE, Basset FA. Accuracy of the vivofit activity tracker. J Med Eng Technol. 2016 Aug;40(6):298-306.

Sasaki JE, Hickey A, Mavilia M, et al. Validation of the fitbit wireless activity tracker for prediction of energy expenditure. J Phys Act Health. 2015;12:149–154

Kelly R. Evenson, Michelle M. Goto, and Robert D. Furberg. Systematic review of the validity and reliability of consumer-wearable activity trackers. Int J Behav Nutr Phys Act. 2015; 12: 159. Published online 2015 Dec 18.