本当にフィットネストラッカーが示す歩数・心拍数・カロリー消費量は正確なのか？

フィットネストラッカーはその便利さから利用者が増加していますが、一方でフィットネストラッカーが示す運動の記録について「本当にこれであっているのか？」と疑問を抱いている人もいるはず。市販されているフィットネストラッカーの正確性はどれほどのものなのか、これまでの研究が示す結果を非営利のニュースサイト「The Markup」が伝えています。

How Accurate Is Your Commercial Fitness Tracker? – The Markup
https://themarkup.org/ask-the-markup/2020/05/21/how-accurate-is-your-commercial-fitness-tracker

◆歩数の正確性

フィットネストラッカーには歩数を示す機能がありますが、デバイスは実際に「歩数」を計測しているわけではありません。多くのデバイスには加速度計が埋め込まれており、加速度計が検出したユーザーの動きを、事前に訓練されたアルゴリズムによって歩数に換算するという仕組みになっています。このため、ユーザーは身長・体重・年齢といった情報を加えることで、歩数の正確性を高めることが可能です。

ただし、フィットネストラッカー「Fitbit」の精度を調べた研究では、ブリティッシュコロンビア大学の理学療法准教授のリーン・フィーハン氏が、デバイスのアルゴリズムが「大学生の男性」をベースとしていることを指摘しています。このため、「標準」とされる歩調や、「意図的なウォーキング」であれば正しく測定されるものの、「キッチンで小さな歩幅で歩く」「ベビーカーで歩く」といった標準から外れるケースは信頼性が低くなるとのこと。

フィーハン氏が行った実験では、ラボの中でジョギングやウォーキングを行うと、実際の動いた時間の3分の1から2分の1しかカウントされず、歩数は50％ほどに過小評価されました。一方で、研究室の外で実験すると、Fitbitは他の歩数計や加速度計と比較して35％も過大評価を行うことが示されました。

また、高齢者や子どもの歩数についても信頼性が低くなります。2019年の調査では、高齢者がトラッカーをつけてトレッドミルを行ったところ、動きが遅いためセンサーのトリガーとならず、正確な歩数を記録できなかったことが示されました。脳卒中で歩行に変化が生じた人やパーキンソン病の患者についても、同様の調査結果が示されています。フィーハン氏は、Fitbitが他のデバイスに比べて高齢者の歩数を25％過小評価しているという点も指摘しています。

◆心拍数の正確性

ほとんどのフィットネストラッカーは心拍数を測定するためにフォトプレチスモグラフィ(PPG)と呼ばれる手法を利用しています。これは緑色のLEDライトを手首に照射し、血液に吸収されたLEDライトの量から血液量を測定し、心拍を推測するというもの。しかし、過去の研究から、緑色のLEDライトは肌に含まれるメラニンに吸収される可能性が示されています。つまり、肌の色によっては正確な計測ができない可能性があるわけです。

この点について、Fitbitは「全ての肌の色のユーザーに適している一貫したパフォーマンスを実現するために、暗い肌の色でも十分な強度で緑色の光を発する光学システムを設計しており、検出器も心拍信号を検出するだけの十分な感度を備えています」と述べています。

ただし、Fitbitのコミュニティには、実際に褐色の肌を持つユーザーから「手首の上にFitbitを装着すると心拍数が正しく読み取られない」といった苦情もあがっています。

◆消費カロリーの正確性

ほとんどのフィットネストラッカーは動きや心拍、そして身長・年齢・体重・性別といった情報から、運動による消費カロリーを表示します。しかし、フィットネストラッカーの示す消費カロリーは、最も信頼できないものの1つとのこと。

スウェーデンにあるカロリンスカ研究所で研究を行うミカエル・マットソン氏はフィットネストラッカーが示す消費カロリーの正確性について調査を行ったところ、消費カロリーの計算においてエラー率が20％以下のデバイスは存在しないことが判明しました。

マットソン氏によると、カロリー消費量が正しく示せないことの最大の原因はアルゴリズムにあるとのこと。アルゴリズムの訓練のもととなるデータは、多くが「30代の白人男性」を被験者とするため、ユーザーが標準とするデータから遠くなればなるほど、正確性が低くなるという問題があります。より正確な情報を示すためには、多様な年齢・体つき・運動レベルの被験者について調べた研究データを元にアルゴリズムを訓練する必要があるとのことです。

フィットネストラッカーは便利で楽しいものですが、正確にカロリーをカウントしたいのであれば、フィットネストラッカーには頼るべきではないとのこと。メリーランド大学ボルティモア・カウンティ校ボディ・モーション・ラボの責任者であるヘレナ・メンティス氏は「全てのテクノロジーに誤りがあることを誰もが認識し、それを考慮することが重要です」と述べています。