Validity of three hip-worn pedometers for step counts in a laboratory setting

Abstract

Background. Objectively measuring physical activity with a functional and inexpensive device is important in large-scale health research. Therefore, this study aimed to determine the validity of the Omron HJ-321 (HJ-321), Omron GoSmart HJ-112 (HJ-112), and Yamax SW200 Digiwalker (YX) for measuring step counts (SC) obtained from the sum of different speeds in a laboratory setting. Material and methods. A total of 26 healthy males aged between 19 and 35 years (26.4±6.3 years) participated voluntarily. During the 10-minute treadmill protocol, the participants were asked to wear HJ-321 and HJ-112 pedometers on the right side and YX on both sides of their hips. The digital image processing code was written in MATLAB (R2013B) for calculating the actual step counts (ASC) with 100% accuracy. The SC for all the pedometers and ASC were recorded simultaneously. Results. HJ-112 and YX have a small Mean Absolute Percentage Error (MAPE) of <10%, while the HJ- 321 showed a high MAPE of >10%. There was a significant correlation between the ASC and the HJ-112, and the YX worn both on right and left sides (respectively, ICC and 95%CI: 0.583 (0.069, 0.813); 0.638 (0.193, 0.838); 0.516 (-0.079, 0.783)). However, a significant correlation was not found for the HJ-321 (0.025 (-1.212, 0.570)). Conclusions. This study shows that the HJ-112 and YX on both sides are valid for measuring total step count during 10 minutes of walking and running in a laboratory setting.

Wprowadzenie. Obiektywny pomiar aktywności fizycznej za pomocą funkcjonalnego i niedrogiego urządzenia jest ważny w badaniach zdrowia na dużą skalę. Dlatego też niniejsze badanie miało na celu określenie zasadności stosowania urządzeń Omron HJ-321 (HJ-321), Omron GoSmart HJ-112 (HJ- 112) oraz Yamax SW200 Digiwalker (YX) do pomiaru liczby kroków (ang. step count – SC) uzyskanych z sumy różnych prędkości w warunkach laboratoryjnych. Materiał i metody. W badaniu uczestniczyło dobrowolnie łącznie 26 zdrowych mężczyzn w wieku od 19 do 35 lat (26,4±6,3 lata). Podczas 10-minutowego protokołu na bieżni, uczestnicy zostali poproszeni o noszenie krokomierzy HJ-321 i HJ-112 po prawej stronie oraz YX po obu stronach bioder. Kod cyfrowego przetwarzania obrazu został napisany w programie MATLAB (R2013B) w celu obliczenia rzeczywistej liczby kroków (ang. Actual Step Count – ASC) ze 100% dokładnością. SC dla wszystkich krokomierzy oraz ASC były rejestrowane jednocześnie. Wyniki. HJ-112 i YX mają mały średni bezwzględny błąd procentowy (ang. Mean Absolute Percentage Error – MAPE) wynoszący <10%, natomiast HJ-321 wykazał wysoki MAPE wynoszący >10%. Stwierdzono istotną korelację pomiędzy ASC a HJ-112 i YX noszonemu zarówno po stronie prawej, jak i lewej (odpowiednio ICC i 95% CI: 0,583 (0,069; 0,813); 0,638 (0,193; 0,838); 0,516 (-0,079; 0,783)). Nie stwierdzono natomiast istotnej korelacji dla HJ-321 (0,025 (-1,212; 0,570)). Wnioski. Badanie to pokazuje, że stosowanie HJ-112 i YX po obu stronach ciała jest zasadne do pomiaru całkowitej liczby kroków podczas 10 minut chodu i biegu w warunkach laboratoryjnych.