A wearable sweat rate sensor to monitor the athletes’ performance during training - 01/11/17
Mise au point d’un capteur de mesure de la sudation durant l’entraînement
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder
Summary |
Objectives |
We developed a wearable sensor for the real time measurement of sweat rate in localized areas of the human body. This sensor represents the first step in the development of a wearable sensor network capable to estimate the global sweat rate via an ad hoc algorithm. Such device would be used to monitor athletes’ hydration status during training and improve their performances.
Equipment and methods |
For this study, we tested our sensor on thirteen football players during a cycling test on a cycle ergometer. The sweat rate sensor was compared to a medical device that, although measuring a different physiological process, provides discrete data based on the same working principle, i.e. the diffusion of the water vapour emitted from the skin.
Results |
Our sensor has a working range up to 400g/m2·h. The statistical analysis and the Bland-Altman plot proved that our sensor is comparable to the medical device used as gold standard. At low sweat rate, the bias is 3.4g/m2·h with a standard deviation of 7.6g/m2·h. At maximum sweat rates, the bias is 2.3g/m2·h with a standard deviation 6.9g/m2·h. The P-values for the Bland-Altman plots at low and maximum sweat rate (0.1331 and 0.2477 obtained by Kolmogorov-Smirnov test, respectively) allow the hypothesis that there is a significant difference between our sweat rate sensor and the medical device to be rejected.
Conclusion |
We presented a prototype of a wearable sweat rate sensor for localized measurements. The trials on thirteen athletes proved that the performance of our sensor is comparable to that of a commercial medical device. This sweat rate sensor can provide valuable information on athletes’ hydration status.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Résumé |
Objectifs |
Nous avons développé un capteur portable pour mesurer le taux de sudation en temps réel dans des zones précises du corps humain. Ce capteur pourrait conduire à un réseau portable, afin d’estimer le débit sudoral global, via un algorithme ad hoc, pour surveiller l’état d’hydratation des athlètes lors de l’entraînement, et ce afin de maintenir leurs performances.
Matériel et méthodes |
Pour cette étude, nous avons testé notre capteur sur treize joueurs de football au cours d’un exercice sur bicyclette ergométrique. Le capteur d’évaluation du débit sudoral a été comparé à un dispositif médical qui, bien que mesurant un processus physiologique différent, fournit des données discrètes basées sur le même principe de fonctionnement, à savoir la diffusion de la vapeur d’eau émise par la peau. Résultats Notre capteur a une capacité de fonctionnement jusqu’à 400g/m2·h. L’analyse statistique et graphique de Bland-Altman montre que notre capteur est comparable au dispositif médical utilisé comme référence. Avec un taux de sudation bas, le biais est de 3,4g/m2·h avec écart type de 7,6g/m2·h. Avec un taux de sudation maximal, le biais est de 2,3g/m2·h avec un écart type de 6,9g/m2·h. La comparaison statistique des graphiques de Bland-Altman, pour des débits sudoraux faible et maximum (valeurs respectives de p=0,1331 et p=0,2477) permet de rejeter l’hypothèse selon laquelle il existerait une différence significative entre notre capteur de sudation et le dispositif médical.
Conclusions |
Nous proposons un prototype de capteur de débit de sudation portable pour les mesures localisées. Cet essai sur treize athlètes a montré que la performance de notre capteur est comparable à celle du dispositif médical commercialisé. Ce capteur de débit de sudation peut fournir des informations précieuses sur l’état d’hydratation des athlètes.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Keywords : Sweat rate, Sports performance, Personalized training, Wearable sensor, Hydration
Mots clés : Débit sudoral, Performance sportive, Entraînement personnalisé, Capteur portable, Hydratation
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