体温异常是各种疾病预后的关键指标[ 1- 4和防御性免疫反应最常见的症状[ 4]。不论患者是否符合发烧的标准，异常的体温模式对疾病进展不良具有重要的信息和特异性[ 5- 10]。发热前体温的大幅度变化表明脓毒症综合征的演变[ 9]。一项回顾性研究发现，任何24小时内体温异常的发热危重患者后续诊断败血症的风险均为无异常患者的4.43倍，异常体温曲线预测败血症的敏感性和特异性分别为0.69和0.76 [ 8]。在个体水平上，门诊患者体温升高1 SD的不明原因变化是与1年死亡率升高8.4%相关的重要预测因素[ 11]。因此，体温是评价人体健康状况最重要的生命体征之一，应持续监测，及早发现存在预后不良风险的患者[ 12， 13]。

温度计，如玻璃水银体温计、电子体温计、红外耳温计、红外额温计等，都是用来测量人体温度的。它们通常在预定的时间间隔或当病人的病情发生变化时使用[ 7， 14]。考虑到相当于血管内或直接脑测温，临床实践中持续体温监测的测量工具是侵入性的，包括导尿管或食道温度探头[ 15]。然而，这种有创性连续体温测量工具可能并不适用于一般人群。

迄今为止，可穿戴设备以其最大限度地减少不适和对正常人类活动的干扰的优点，在体温连续监测领域受到越来越多的关注[ 13， 16， 17]。已经开发出不同的可穿戴设备，包括精密温度传感器的皮肤阵列或手表、背心、贴片和耳机等可穿戴粘合剂设备，以持续检测体温[ 18- 21]。在人体部位中，手腕是测量热感觉的可穿戴设备反应最灵敏的部位[ 19， 22]。然而，从试点研究来看，可穿戴设备在体温连续监测方面的应用仍然有限[ 18， 20.， 23]。此外，在实验室环境和人类受试者中使用新型可穿戴设备进行手腕皮肤温度监测的有效性尚未得到充分研究。

2006年进行的一项早期研究是首次使用iButton的研究，通过使用不同温度的水浴和参考温度计进行验证研究，iButton的平均精度为0.05°C。这项研究进一步强调了实验室结果对临床环境的普遍性[ 24]。大多数研究都是从人体昼夜节律系统的角度来评估iButtons测量手腕皮肤温度的可行性[ 25- 27]。在西班牙对大约100名大学生进行的两项研究证明，手腕温度节律是评估昼夜节律的一个有价值的指标[ 25， 26]。另一项对韩国121名倒班工人进行的研究提供了证据，表明夜班工人比白班工人更容易出现手腕温度较低的幅度[ 27]。此外，有几项研究评估了使用可穿戴设备持续监测体温对患者病情恶化的检测效果[ 6， 10， 23， 28， 29]。前瞻性观察研究组成的56位患者进行了探索的影响霍尔特设备与中央和周边红外温度被记录和存储24小时每一分钟。结果发现，通过连续监测，每位患者可检测到0.7个发热峰，但在常规护理中未观察到这一点，16%的常规护理认为发热的患者在连续监测中至少检测到一个发热峰[ 29]。另一项针对儿科患者的试点研究表明，常规体温监测无法检测到2例发热事件，但可以通过连续体温监测贴片提前12小时检测到[ 23]。然而，这些设备的局限性包括由于其相对较大的尺寸而导致较长的响应时间，并且最大采样率为每分钟1次[ 24]。此外，这些研究并没有显示出可穿戴设备在监测体表温度方面的可靠性和有效性[ 25- 27]。因此，本研究的目的是验证HEARThermo的性能，HEARThermo是一种创新的可穿戴设备，用于持续监测人体体温。

本研究采用多方法研究设计，包括两项验证研究，一项在实验室进行，另一项在人体受试者中进行。我们进行这些研究是为了确定HEARThermo在实验室环境中的可靠性，以及HEARThermo在人体皮肤上应用的一致性和有效性。国立成功大学医院机构审查委员会(编号:B-BR-106-044)批准了这项研究的方案。

采用滚雪球抽样的方法，招募生活在台南社区，会用台语或普通话交流，并愿意参与本研究的人。排除标准包括:(1)参加本研究前3天发烧或身体不适的人;(2)患有严重脑损伤、神经系统疾病、严重心血管疾病、耳结构问题、外周动脉疾病或四肢肌肉骨骼疾病的;(三)有精神障碍或者认知障碍的;(4)在本研究开始前4小时正在服用对重要指标有影响的药物，如皮质类固醇、非甾体抗炎药或退烧药。

我们招募了66名参与者，他们都完成了实验研究。功率分析采用“ICC.Sample”计算。年代ize” packages by R Version 3.4.1 (R Statistics Software). The post hoc power analysis indicated a sample size of 66 participants to detect a high-power level (power=0.99).

我们对分类变量采用方差分析和卡方检验来检验组间差异。然后，我们将每个HEARThermo的测量偏差计算为HEARThermo与水浴温度差的平均值(SD)。此外，我们计算了水浴温度与每个HEARThermo之间的线性回归，以确定可穿戴设备的值与水浴温度之间的关系。我们将每个HEARThermo的线性回归模型应用于一个独立的数据集，以校正每个可穿戴设备的值，并使用双尾配对测试值的改进 t用绝对值的偏差进行检验。为了确定单个可穿戴设备的重测可靠性，我们分析了每个HEARThermo的类内相关系数(ICC)。我们用Bland-Altman图分析了HEARThermo与红外皮肤体温计的一致性。此外，我们还计算了差异的均值(即偏倚)和SD(即精度)，以及95%的一致性限。此外，我们使用ICC双向随机效应模型分析了HEARThermo的标准效度，ci为95%。我们使用R Version 3.4.1进行所有的统计分析。

我们选取66位台湾台南市的参与者作为实验研究对象( 多媒体附录1）.共观察数据325,022份，分析完成数据152,881份。参与者的年龄从10岁到77岁不等，平均(SD)年龄为39.47(19.02)岁，66名参与者中有39名(59%)为女性。平均身高(SD)为161.4 (10.85)cm，平均体重(SD)为60.82 (14.83)kg，平均BMI (SD)为23(3.41)，平均体脂率(SD)为26.61(6.98)%，平均手围(SD)为15.38 (1.61)cm。步行后平均(SD)稳定时间为357.06(192.24)秒，跑步后平均(SD)稳定时间为790.67(259.69)秒。

我们在16°C和40°C的水浴中对39个可穿戴设备进行了三次测试。16°C时的平均(SD)测量偏差为- 1.16(1.84)°C(范围为-4.91°C至2.18°C)。40°C时的平均(SD)测量偏差为1.21(2.01)°C(范围为-2.39°C至5.63°C)。16°C水浴液的ICC为0.96，而40°C水浴液的ICC为0.98 ( 表1）.

我们进行了线性回归来校准每个可穿戴设备。截距校正系数为-3.20 ~ 7.07°C，斜率校正系数为0.77 ~ 1.11°C。校正后的测量偏差平均为-0.02°C (SD 0.28)°C(范围-1.79°C至0.81°C)。回归模型改善的每个HEARThermo值与水浴温度( P= .19)。

图3显示了HEARThermo和红外皮肤温度计之间体表温度的一致程度。HEARThermo的平均(SD)温度为31.94(2.04)℃，而红外皮肤体温计的平均(SD)温度为30.43(2.02)℃。Bland-Altman分析表明，HEARThermo的偏倚为1.51°C (95% CI 1.50-1.51)，精度为1.45。一致性的极限为-1.34°C (95% CI -1.35 ~ -1.32) ~ 4.35°C (95% CI 4.34 ~ 4.36)。 表2为可穿戴设备与红外皮肤体温计在不同室温下的ICC值，分别为≤19.9℃、20℃-27.9℃和≥28℃。在20°C-27.9°C的室温下，ICC值很高，估计为0.72。室温为20°C-27.9°C时，HEARThermo的平均(SD)温度为32.44(1.67)°C(25.45°C-37.53°C)，而红外皮肤体温计的平均(SD)温度为30.86(1.85)°C(25.7°C-36.6°C)。随着室温的变化，ICC值迅速下降，ICC值较低，分别为0.45和0.49。室温≤19.9℃时，HEARThermo的平均(SD)温度为28.41(0.92)℃(范围24.07℃-29.81℃)，而红外皮肤体温计的平均(SD)温度为26.72(2.05)℃(范围23.0℃-29.4℃)。室温≥28℃时，HEARThermo的温度变化为34.17(1.22)℃(26.93℃-36.49℃)，而红外皮肤体温计的温度变化为33.42(1.78)℃(30.2℃-36.6℃)。

这是第一个研究新型可穿戴式腕部热电堆设备的可靠性和有效性的研究，用于在实验室环境和人体受试者身上连续监测体表温度。我们的研究结果表明，HEARThermo在红外皮肤体温计中具有良好的可靠性和足够的有效性。经过验证的HEARThermo可以通过持续监测体表温度的变化来提供更多有用的信息，从而更有效地支持医疗决策。HEARThermo是一种可靠的设备，其ICC值高达0.96-0.98，可用于重复测量体表温度，这与先前对人体进行的比较研究报告一致[ 37]。最近对使用接触式测温法测量体表温度的系统综述表明，94%的研究缺乏有关传感器校准的详细信息，从而导致数据的有效性降低[ 38]。在本研究中，使用水浴对HEARThermo设备进行校准，校正后的测量偏差平均为-0.02°C，比之前开发的设备的误差范围为0.05°C至0.2°C小[ 23， 24， 29， 33]。测量偏差小于0.5°C被认为是轻微的[ 38]。然而，校正模型须不时调整，因为校正方法及参考温度计的规格要求高，验证结果的过程复杂[ 24]。因此，我们建议创新设备的验证和校准过程应基于不同场景下监测体表温度的应用目的。

在室温范围为20°C至27.9°C的红外皮肤体温计中，对HEARThermo进行了充分的验证，这与iButton和参考水银体温计在温度控制水浴中的对比研究一致[ 39]。研究表明，用于监测体表温度的可穿戴手腕设备中使用最多的传感器是热敏电阻[ 21， 34， 38]，但只有有限的研究试图通过使用温度控制在19°C至41°C的水浴来验证这些可穿戴设备[ 19， 24， 40]。我们的研究首次为实时测量人体体温的红外可穿戴设备的有效性提供了支持证据。此外，就红外皮肤温度计的标准而言，HEARThermo没有显示出明显的系统偏差。然而，两种测量工具之间的一致范围比以前的研究更宽，这表明在体内研究中，充分一致的范围应在1°C以内[ 38]和临床0.5°C [ 41]。由于红外体温计的测量是间歇性的，因此外部因素对体表发射率变化的影响对于红外体温计可能比可穿戴设备更为显著[ 19， 42]，这可能解释了本研究中发现的更大范围的一致限制。我们的研究结果强调，使用可穿戴设备测量体表温度应考虑与皮肤表面的紧密接触。迄今为止，以贴片形式监测体温，具有紧密接触特征的可穿戴设备已被美国食品和药物管理局(fda)开发并批准[ 23]。然而，由于缺乏测量体表温度的通用金标准方法，比较不同体表温度测量工具之间一致性的能力可能受到限制[ 38]。需要进一步的研究来校准和验证HEARThermo与临床环境中不同形式的医用体温计之间的一致性。

本研究有以下局限性。首先，在本研究中，在控制热辐射源的同时，无法使用高精度黑体校准HEARThermo的传感器。其次，缺乏测量体表温度的金标准，这可能导致验证结果因标准测量工具而异。因此，我们的研究只强调了HEARThermo与本研究中使用的红外皮肤体温计之间的关系。第三，由于0-9岁儿童没有合适的手链尺寸，研究结果的普遍性仅限于≥10岁的人群。此外，由于雪球抽样的方法，可能会招募到相对健康、意愿更强的人。然而，与以往的小样本量研究和只有男性的研究相比，本研究试图同时招募女性和男性，并涉及更大的样本量和更广泛的年龄范围，以提高研究结果的普遍性。第四，本研究的结果将更适用于亚洲国家，因为本研究只招募了亚洲人。我们建议在不同的国家和种族进行进一步的研究，以验证带有红外传感器的可穿戴设备，并考虑到不同肤色的发射率。

HEARThermo在实验室环境中表现出良好的重测信度，在室温为20°C-27.9°C时，与红外皮肤体温计的相关性最高。此外，HEARThermo没有显示出明显的系统偏差，与红外皮肤温度计的标准偏差为1.51°C。本研究验证了一种创新的可穿戴设备，用于连续监测体表温度。需要进一步的研究来校准和验证HEARThermo与临床实践中不同形式的医用体温计之间的一致性。