《npj Digital Medicine》:The accuracy of Apple Watch measurements: a living systematic review and meta-analysis
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本研究針對Apple Watch健康指標準確性證據不足的問題,開展了首個實時系統評價與Meta分析,涵蓋82項研究43萬參與者。結果顯示心率監測偏差僅-0.27 bpm,房顫檢測特異性達0.91,血氧飽和度誤差為0.04%但變異范圍較大,能量消耗估算誤差顯著。研究為可穿戴設備在臨床實踐中的應用提供了關鍵證據支持。
隨著智能手表的普及,Apple Watch已成為全球擁有超過1億用戶的健康監測工具。這類設備通過持續監測心率、血氧飽和度等生理指標,為早期疾病識別和健康管理提供了新途徑。然而,消費者級設備測量結果的可靠性始終是醫學界關注的焦點——不準確的監測數據可能導致健康誤判或延誤干預時機。
在《npj Digital Medicine》最新發表的研究中,都柏林大學Rory Lambe領銜的研究團隊完成了迄今為止最全面的Apple Watch準確性評估。這項被稱為"實時系統評價"的創新研究,能夠持續納入最新證據,確保結論始終反映技術發展的最前沿。
研究人員系統檢索了9個數據庫截至2025年9月的所有相關研究,最終納入82項研究,涉及430,052名參與者。團隊采用經過改良的COSMIN(健康測量工具選擇共識標準)風險評估工具,對每項研究的方法學質量進行嚴格評價。特別值得關注的是,他們堅持只接受符合制造商佩戴指南的測量數據,并排除了多個設備同時佩戴可能造成的干擾。
心率監測方面,綜合22項研究的Meta分析顯示,Apple Watch在不同條件下均表現出色,整體偏差僅為-0.27 bpm(95% CI -0.72-0.17)。
進一步分析發現,最新一代光學傳感器(Series 6及后續型號)的測量變異范圍明顯縮小(-3.68至2.59 bpm),表明技術進步確實提升了監測精度。而在運動狀態下,設備會輕微低估心率(-0.63 bpm),特別是在包含不規則運動的活動中。
房顫檢測性能評估匯集了11項研究,涉及3,144名參與者。Apple Watch心電圖功能表現出較高的特異性(0.91,95% CI 0.81-0.96),但敏感性相對較低(0.79,95% CI 0.61-0.90)。
這意味著設備能夠較準確地確認正常心律,但在識別房顫方面可能漏診部分病例。研究還發現,當排除不確定的心電圖描記時,檢測性能會顯著提升,但這些不確定結果在多項研究中占比達15%-25%。
血氧飽和度監測的分析包含了9項研究,涉及969名參與者。雖然平均偏差很小(0.04%),但測量變異范圍較寬(-4.01%至3.94%)。
在低氧條件下,測量誤差明顯增大,設備可能將低氧狀態誤判為正常。不過,有兩項研究證實,在健康成年人中,即使人為誘導低氧,Apple Watch仍能達到FDA(美國食品藥品監督管理局)和ISO(國際標準化組織)對醫用級脈搏血氧儀的精度要求。
能量消耗估算的表現則不盡如人意。8項研究顯示,無論是靜息還是運動狀態,估算誤差都較大且不一致。平均絕對百分比誤差(MAPE)在不同條件下從9.71%到151.66%不等,且隨著運動強度增加,誤差并無明顯規律性變化。
睡眠監測研究發現了有趣的分化現象:設備能很好地區分睡眠與清醒狀態(敏感性≥97%),但對生理特征相似的睡眠分期(如深睡與淺睡)識別能力有限。Apple Watch傾向于低估深睡時間,同時高估淺睡時間。
研究還評估了步數計數、輪椅推動計數、VO2max(最大攝氧量)估算等指標的準確性,但由于相關研究數量有限,結論需要更多證據支持。
值得注意的是,方法學質量評估發現,僅有13%的研究屬于低偏倚風險,55%存在高偏倚風險。主要問題包括參與者選擇不具代表性、統計方法不當以及缺失數據處理不充分。此外,研究人群明顯偏向年輕、身體活躍的男性,限制了結論在老年人和慢性病患者中的適用性。
這項研究首次全面評估了Apple Watch全部14項健康指標的測量準確性,為臨床醫生、政策制定者和消費者提供了重要參考。研究人員強調,評估設備準確性時必須考慮其預期用途——臨床診斷需要更高精度,而個人健康趨勢監測則可接受較大誤差范圍。
隨著美國心臟協會等權威機構正在開展大規模研究,探索可穿戴數據在心血管護理中的整合應用,這項實時系統評價將為未來研究提供基準。研究團隊承諾每年更新證據,確保結論始終反映技術發展的最新動態,為數字健康時代的精準醫療奠定堅實基礎。