دقت سنجش VO۲max، ضربان قلب و مصرف انرژی با Google Pixel Watch ۳: بررسی مطالعه‌ای از PLOS One (۲۰۲۶)

خلاصه سریع برای خواننده

• مطالعه‌ای روی ۳۴ شرکت‌کننده بررسی کرد که آیا Google Pixel Watch ۳ می‌تواند به‌درستی VO2max، ضربان قلب و مصرف انرژی را اندازه‌گیری کند.
• برای VO2max میانگین انحراف کم بود اما دامنه تفاوت‌ها بین افراد گسترده (LoA تقریباً −۱۲.۶ تا ۱۱.۵ mL/kg/min؛ MAPE ۸.۷%).
• برای ضربان قلب همبستگی قوی دیده شد (bias −۲.۳۹ bpm؛ MAPE ۲.۷۳%) اما نوسان فردی وجود داشت.
• برآورد مصرف انرژی (کالری) بیشترین خطا و ناهمگونی بین افراد را داشت (MAPE ۱۵.۰۲%؛ LoA −۷۲.۸ تا ۵۵.۹ kcal).
• نتیجه‌گیری اصلی: Pixel Watch ۳ ممکن است برای پایش جمعیتی یا تمرینات عمومی مفید باشد، ولی برای تصمیمات بالینی فردی یا محاسبات دقیق کالری قابل اتکا نیست.

مقدمه

پوشیدنی‌های سلامت مانند ساعت‌های هوشمند به سرعت رایج شده‌اند و وعده می‌دهند که پارامترهای فیزیولوژیک را در شرایط روزمره و مقیاس بزرگ دنبال کنند. این دستگاه‌ها می‌توانند داده‌هایی مانند ضربان قلب و گاهی VO2max یا مصرف انرژی را برآورد کنند؛ داده‌هایی که اگر قابل اعتماد باشند، می‌توانند در پیش‌بینی وضعیت سلامت و طراحی برنامه‌های بهداشتی جمعیتی کاربرد داشته باشند. با این حال، پیش از استفاده در مراقبت بالینی یا تحقیقات، لازم است دقت و محدودیت‌های هر دستگاه به‌طور علمی ارزیابی شود.

مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۶ در PLOS One منتشر شد، به بررسی دقت سه معیار مهم — VO2max، ضربان قلب و مصرف انرژی — ارائه‌شده توسط Google Pixel Watch 3 پرداخت. در ادامه به روش، یافته‌ها، محدودیت‌ها و پیامدهای بالینی و کاربردی این مطالعه می‌پردازیم.

چگونه مطالعه انجام شد؟ (خلاصه روش‌ها)

در این مطالعه ۳۴ شرکت‌کننده تحت یک آزمون تردمیل حداکثر قرار گرفتند که معیار استاندارد برای اندازه‌گیری VO2max و مصرف اکسیژن و انرژی حین حداکثر فعالیت بدنی است. معیارهای مرجع شامل کالری‌سنجی غیرمستقیم (indirect calorimetry) برای VO2 و مصرف انرژی و نوار قفسه‌ای Polar H10 به‌عنوان معیار ضربان قلب بود.

نکته مهم روش‌شناسی: مقادیر VO2max توسط Pixel Watch ۳ از شرایط free-living (فعالیت روزمره) برآورد شده بودند، در حالی که ضربان قلب و مصرف انرژی در طول آزمون تردمیل تحت نظر و ثبت شدند. سپس مقایسه میان نتایج Pixel Watch و معیارهای مرجع با استفاده از تحلیل‌های آماری مانند Bland-Altman انجام شد؛ که برای بررسی همخوانی بین روش‌ها مناسب است و نشان می‌دهد که یک دستگاه چقدر از معیار مرجع منحرف می‌شود و چقدر این اختلاف بین افراد متغیر است.

یافته‌های اصلی

VO2max

Pixel Watch ۳ برای برآورد VO2max میانگین bias کمی نشان داد (≈ −۰.۵۳ mL/kg/min)، یعنی به‌طور متوسط اعداد نزدیک به معیار بودند؛ اما حدود توافق یا Limits of Agreement بسیار وسیع (تقریباً −۱۲.۵۶ تا ۱۱.۵۰ mL/kg/min) بودند و خطای درصدی میانگین مطلق (MAPE) حدود ۸.۶۵% محاسبه شد.

تفسیر: bias کم نشان می‌دهد که در سطح گروه (مثلاً برای مقایسه متوسط بین دو گروه بزرگ) نتایج Pixel Watch ممکن است قابل‌استفاده باشد؛ اما محدوده وسیع اختلاف‌ها بیانگر این است که برای یک فرد مشخص ممکن است خطای چند میلی‌لیتری در کیلوگرم بر دقیقه داشته باشیم که در برخی موارد عملی یا بالینی مهم است.

ضربان قلب

برای ضربان قلب نتایج نشان دادند که Pixel Watch ۳ در مجموع همخوانی خوبی با Polar H10 دارد: bias ≈ −۲.۳۹ bpm و MAPE ≈ ۲.۷۳%. با این وجود، Limits of Agreement از حدود −۲۴.۴۲ تا ۱۹.۶۵ bpm گسترده بود؛ بدین معنا که در زمان‌هایی خطا قابل توجهی برای برخی افراد یا در برخی شرایط رخ می‌دهد.

تفسیر: خطای متوسط پایین و درصد خطای کم نشان‌دهنده عملکرد قابل‌قبول در ردیابی ضربان قلب است؛ اما دامنه تفاوت‌ها هشدار می‌دهد که تحت شرایط خاصی (مانند پیک‌های ضربان، حرکت شدید بازو، یا وضعیت‌های بالینی) خطا ممکن است به سطوحی برسد که مناسب تصمیم‌گیری پزشکی نباشد.

مصرف انرژی (Energy Expenditure)

در مورد مصرف انرژی، Pixel Watch خطای بیشتری نشان داد: bias ≈ −۸.۴۳ kcal اما Limits of Agreement بسیار وسیع (تقریباً −۷۲.۷۵ تا ۵۵.۸۸ kcal) و MAPE ≈ ۱۵.۰۲%؛ همچنین خطاها بین شرکت‌کنندگان بسیار متغیر بودند.

تفسیر: برآورد کالری از طرف Pixel Watch برای استفاده دقیق در تنظیم رژیم غذایی یا محاسبه کسری کالری روزانه قابل اعتماد نیست؛ حتی اگر میانگین خطا کم باشد، نوسان فردی زیاد است و برای یک فرد خاص ممکن است خطای قابل توجهی وجود داشته باشد.

تفسیر آماری و معنی عملی نتایج

در تحلیل‌های همخوانی مانند Bland-Altman دو نکته کلیدی است: bias (میانگین اختلاف)، که نشان می‌دهد آیا دستگاه به طور نظام‌مند بالا یا پایین اندازه می‌گیرد، و Limits of Agreement، که نشان‌دهنده دامنه اختلاف‌های فردی است. یک bias کوچک ولی LoA وسیع یعنی در سطح جمعی نتایج خوب ولی در سطح فردی قابل اعتماد نیست.

بنابراین:

• برای مطالعات جمعیتی، پایش عمومی یا تحقیقات جمع‌محور که هدف بررسی میانگین‌ها یا روندها در گروه‌های بزرگ است، Pixel Watch ۳ می‌تواند مفید باشد.
• برای تصمیم‌گیری بالینی فردی (مثلاً تعیین برنامه تمرینی بر اساس VO2max دقیق یا تایید اختلالات ریتم قلبی) نمی‌توان به‌طور کامل روی اعداد Pixel Watch تکیه کرد.
• برای محاسبات کالری نیز به‌دلیل خطای نسبی بالا و اختلاف بین افراد، استفاده از داده‌ها باید با احتیاط همراه باشد.

محدودیت‌ها و نکاتی که باید با احتیاط خواند

• اندازه نمونه محدود: تنها ۳۴ شرکت‌کننده؛ این تعداد برای تحلیل تفکیک‌شده بر اساس سن، جنسیت، پوست، BMI یا شرایط قلبی کافی نیست.
• جمعیت مطالعه: متن چکیده اطلاعات دقیقی درباره ترکیب سنی، وضعیت سلامت، یا تنوع نژادی ارائه نمی‌دهد؛ بنابراین تعمیم نتایج به کودکان، سالمندان یا بیماران قلبی/متابولیک محدود است.
• VO2max در شرایط free-living برآورد شد: یعنی الگوریتم ساعت از داده‌های روزمره برای تخمین VO2max استفاده کرده است؛ مقایسه این برآورد با VO2max اندازه‌گیری‌شده در آزمایشگاه ممکن است به‌خودی‌خود محدودیت ایجاد کند.
• نسخه نرم‌افزاری و الگوریتم‌های اختصاصی: الگوریتم‌های تولید VO2max و انرژی در ساعت‌های هوشمند معمولاً اختصاصی و قابل‌به‌روزرسانی‌اند؛ آپدیت‌ها می‌تواند دقت را تغییر دهد بنابراین نتایج مربوط به یک نسخه نرم‌افزاری خاص است.
• شرایط آزمون: ضربان قلب و انرژی در یک آزمون تردمیل حداکثر ارزیابی شدند؛ ممکن است در فعالیت‌های روزمره یا ورزش‌های مختلف (دوچرخه، وزنه‌برداری، ورزش‌های با حرکت دست زیاد) عملکرد متفاوتی دیده شود.
• عدم ذکر وضعیت‌هایی مانند آریتمی یا مصرف دارو: چکیده اشاره‌ای به این ندارد که آیا شرکت‌کنندگان دارو مصرف می‌کردند یا دارای آریتمی بودند؛ این عوامل می‌توانند دقت سنسور قلب را تحت تأثیر قرار دهند.
• تنوع فردی بالا: نوسان قابل توجه خطا بین افراد نشان می‌دهد که عوامل فردی (پوست، تراکم مو، وضعیت بند ساعت، نوع حرکت) می‌تواند تأثیر بزرگ داشته باشد.

این یافته برای بیمار چه معنایی دارد؟

برای افراد عادی که از Pixel Watch ۳ برای پیگیری فعالیت ورزشی و سلامت روزمره استفاده می‌کنند:

• اگر هدف شما پیگیری روند کلی قابلیت هوازی (افزایش یا کاهش VO2max در طول زمان بین گروه‌ها) است، داده‌ها می‌تواند مفید باشد؛ اما برای تعیین دقیق ظرفیت ریوی-قلبی یک فرد (برای مثال پیش از شرکت در مسابقه یا برای تصمیم‌گیری پزشکی) نباید تنها به این برآورد تکیه کرد.
• برای پایش ضربان قلب در تمرینات روزمره (مثل دنبال کردن زون‌های تمرینی) Pixel Watch ۳ در بیشتر موارد عملکرد مناسبی دارد؛ اما در مواقعی که به دقت بالایی نیاز است (مثلاً در وجود آریتمی یا استفاده از داروهای قلبی) بهتر است از دستگاه‌های مرجع مانند نوار قفسه‌ای یا ECG استفاده شود.
• اگر از ساعت برای محاسبه کالری مصرفی یا مدیریت دقیق رژیم غذایی استفاده می‌کنید، باید بدانید که خطا ممکن است تا حدود ۱۵% یا بیشتر باشد. بنابراین برای کنترل وزن یا برنامه غذایی، بهتر است از روش‌های مکمل (ثبت غذایی دقیق، مشاوره تغذیه) بهره ببرید.

نظر تحریریه پزشک سایت

این مطالعه نشان می‌دهد که عملکرد یک ساعت هوشمند در اندازه‌گیری پارامترهای فیزیولوژیک چندوجهی است: از یک سو الگوریتم‌های مدرن می‌توانند در سطح گروهی نتایج نزدیک به معیارهای آزمایشگاهی تولید کنند؛ از سوی دیگر، نوسان فردی و محدودیت‌های سنسورها، استفاده از این داده‌ها را در سطح بالینی محدود می‌کند. به همین دلیل، داده‌های پوشیدنی باید به‌عنوان مکمل اطلاعات بالینی و نه جایگزین آن به کار گرفته شوند. برای کاربردهای پژوهشی و پایش عمومی، چنین دستگاه‌هایی نویدبخش‌اند؛ اما تصمیم‌گیری پزشکی نیازمند معیارهای دقیق‌تر و اعتبارسنجی در جمعیت‌های هدف است.

چه زمانی باید با پزشک مشورت کرد؟

• اگر ساعت شما عدد ضربان قلب بسیار بالا یا بسیار پایین غیرمنتظره نشان می‌دهد و همراه با علائم مانند تنگی نفس، درد قفسه سینه، سبکی سر یا غش است.
• اگر اطلاعات VO2max یا مصرف انرژی را می‌خواهید برای تصمیمات بالینی (مثلاً آغاز برنامه تمرین پس از بیماری قلبی) یا قبل از عمل جراحی استفاده کنید؛ در این موارد حتماً با پزشک و تیم توانبخشی مشورت کنید.
• در صورت بارداری، کودکی، یا داشتن بیماری‌های مزمن (قلبی، ریوی، متابولیک) پیش از تکیه بر داده‌های ساعت برای تغییرات تمرینی یا تغذیه‌ای با پزشک مشورت کنید.
• اگر در طول استفاده از ساعت علائم آریتمی (ضربان نامنظم، دفعات تند و کند ناگهانی) مشاهده کردید، برای ارزیابی‌های تشخیصی دقیق‌تر به پزشک یا مرکز قلب ارجاع داده شوید.

پرسش‌های رایج

آیا می‌توانم VO2max ثبت‌شده توسط ساعت را مبنای برنامه تمرینی قرار دهم؟

می‌توانید از آن به‌عنوان یک شاخص کلی روند استفاده کنید، اما برای تعیین برنامه تمرینی تخصصی یا ارزیابی ظرفیت قلبی-ریوی دقیق، بهتر است از آزمون‌های آزمایشگاهی یا مشورت با متخصص بهره ببرید.

آیا Pixel Watch ۳ برای پایش ضربان قلب در ورزش مناسب است؟

برای اکثر افراد و فعالیت‌های روزمره بله؛ دستگاه در بیشتر شرایط خطای متوسط پایینی دارد. اما در فعالیت‌هایی با حرکت بازوی شدید یا شرایط بالینی خاص ممکن است خطا افزایش یابد.

می‌توانم روی برآورد کالری ساعت برای رژیم لاغری حساب کنم؟

خیر؛ برآورد کالری غالباً متغیر است و خطا می‌تواند قابل‌توجه باشد. بهتر است کالری مصرفی را با روش‌های ثبت غذا و مشورت با متخصص تغذیه تکمیل کنید.

آیا به‌روزسانی نرم‌افزاری می‌تواند دقت را تغییر دهد؟

بله؛ الگوریتم‌های اختصاصی که دستگاه از آن‌ها برای برآورد استفاده می‌کند قابل‌به‌روزرسانی‌اند و ممکن است با آپدیت‌ها دقت بهبود یا تغییر یابد. بنابراین اعتبارسنجی باید دوره‌ای انجام شود.

آیا این نتایج به همه ساعت‌ها و مدل‌ها قابل تعمیم است؟

خیر؛ هر مدل و سازنده از الگوریتم‌ها و سنسورهای متفاوتی استفاده می‌کند. نتایج مربوط به Pixel Watch ۳ هستند و نباید به سایر دستگاه‌ها بدون شواهد معتبر تعمیم داد.

جمع‌بندی کاربردی

• برای کاربران عادی: از Pixel Watch ۳ برای پیگیری روند کلی تناسب اندام و ضربان قلب در فعالیت‌های روزمره می‌توانید استفاده کنید، اما برای تصمیمات پزشکی یا مدیریت دقیق کالری به روش‌های مرجع مراجعه کنید.
• برای متخصصان و پژوهشگران: این دستگاه ممکن است برای مطالعات بزرگ‌مقیاس یا پایش جمعیتی مناسب باشد؛ اما برای استفاده در مسیرهای بالینی یا در مطالعات که نیاز به دقت فردی بالا دارند، توصیه به انجام اعتبارسنجی اضافی بر اساس جمعیت و شرایط خاص است.
• برای سیاست‌گذاران سلامت: پوشیدنی‌ها پتانسیل بزرگی دارند، اما پیش از ادغام در برنامه‌های مراقبت یا پایش جمعیتی، لازم است هم در سطح فنی و هم از منظر حفاظت داده و استانداردسازی ارزیابی شوند.

منبع

The accuracy of VO2 max, heart rate and energy expenditure measurements from Google Pixel Watch 3 — PLOS One (2026)

توضیح نهایی: این مقاله براساس چکیده و اطلاعات منتشرشده در منبع فوق نگارش شده و برای ارائه خوانشی دقیق و محتاطانه از یافته‌ها طراحی شده است؛ اما خوانندگان و بیماران باید همواره برای تصمیم‌گیری‌های پزشکی به پزشک خود مراجعه کنند.

مطالب این مقاله فقط برای افزایش آگاهی عمومی است و جایگزین تشخیص یا درمان پزشکی نیست. برای اطلاعات بیشتر، صفحه سیاست پزشکی و سلب مسئولیت پزشک سایت را بخوانید.