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ウェアラブルデバイスのHRV精度：検証研究

一般向けのデバイスのHRVを、心電図（ECG）または検証済みの胸部ストラップと比べた研究です。参加者の人数と一致の数値は、それぞれの論文から転記しています。

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このページでは根拠を一覧にしています。各ブランドが何を測り、その値をどこで確認できるかは、「Oura・WHOOP・Garmin・AppleのHRV」のページで説明しています。

HRVで「検証済み」が意味すること

検証研究では、同じ心拍を二回記録します。一回はデバイスで、もう一回は基準（通常は心電図）で記録し、二組の数値がどれだけ近いかを測ります。デバイスの検証は、一つの指標について、一つの状況で、一つの基準と比べたもので、対象は研究に参加した人たちです。

研究は、一致をいくつかの統計量で報告します。

  • バイアスは、デバイスと基準との差の平均で、たとえば「5 ms低い」のように表します。高すぎる測定値と低すぎる測定値が打ち消し合うため、バイアスが小さくても、その陰に大きな誤差が隠れていることがあります。
  • 一致限界は、一回ごとの測定値の差の95%が収まる範囲です。一晩ごと、または朝ごとに数値を見るなら、見るべきなのはこの数値です。一致限界が広いと、一回の測定値が大きくずれることがあるので、何かがわかるのは数日間の推移だけです。
  • MAPE（平均絶対パーセント誤差）は、典型的な測定値が基準からどれだけ離れているかを、方向を問わずパーセントで表したものです。RMSSDが50 msのとき、MAPEが6%なら、典型的な測定値は約3 msずれていることになります。
  • 一致相関係数（CCC）と級内相関係数（ICC）は最大で1になり、1は完全な一致、0は一致がまったくないことを意味します（負の値もありえますが、まれです）。基準と一緒に上下するだけの測定値ではなく、基準と値が一致する測定値を高く評価します。

相関は一致とは別物

相関（r）が示すのは、二組の数値が一緒に上下するかどうかだけです。常に真の値の二倍を示すデバイスは、相関は完全でも、一致はとても悪くなります。rだけを報告している研究は、そのデバイスが正しい数値を出すことを示していません。

どの行にも向けたい三つの質問

  • 比べたのはどの数値ですか。アプリが表示するHRVを使った研究もあれば、デバイスの拍のデータを使い、研究者が自分でHRVを計算した研究もあります。後者で試されているのはセンサーで、画面に表示される数値ではありません。
  • いつ測ったものですか。光学センサーがもっともよく働くのは、じっとしているときです。睡眠中や静かな安静時に一致していても、運動中や慌ただしい一日の測定値については、ほとんど何もわかりません。
  • だれが参加しましたか。大半の研究は、数十人の健康な成人と一つの機種を調べています。年齢、心臓のリズム、同じブランドの別の機種、ソフトウェア更新によって、結果が変わることがあります。

研究一覧

各行は一つの研究の一つのデバイスを表すので、五つのデバイスを試した研究には五つの行があります。数値は、論文の符号のまま論文から転記しています。どちらの機器からどちらを引くかは論文によって異なるため、研究のあいだでは、バイアスの符号ではなく大きさを比べてください。

デバイス 指標 測定場面 比較対象 人数（n） 一致 研究
Oura Ring Gen 4 スマートリング 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 睡眠 心電図方式の胸部ストラップ（Polar H10） 13 139晩
  • CCC 0.99
  • MAPE 5.96%
 Dialら, 2025 [1] Physiological Reports
Oura Ring Gen 3 スマートリング 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 睡眠 心電図方式の胸部ストラップ（Polar H10） 13 470晩
  • CCC 0.97
  • MAPE 7.15%
 Dialら, 2025 [1] Physiological Reports
WHOOP 4.0 手首 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 睡眠 心電図方式の胸部ストラップ（Polar H10） 13 289晩
  • CCC 0.94
  • MAPE 8.17%
 Dialら, 2025 [1] Physiological Reports
Garmin Fenix 6 手首 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 睡眠 心電図方式の胸部ストラップ（Polar H10） 13 150晩
  • CCC 0.87
  • MAPE 10.52%
 Dialら, 2025 [1] Physiological Reports
Polar Grit X Pro 手首 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 睡眠 心電図方式の胸部ストラップ（Polar H10） 13 206晩
  • CCC 0.82
  • MAPE 16.32%
 Dialら, 2025 [1] Physiological Reports
Apple Watch Series 6 手首 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 睡眠 睡眠検査室の心電図 53
  • バイアス−9.6 ms
  • 一致限界±55.2 ms
  • ICC 0.67
値は他社のアプリを通じて取得しています。 		Millerら, 2022 [2] Sensors
Garmin Forerunner 245 Music 手首 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 安静 睡眠検査室の心電図 53
  • バイアス−22.4 ms
  • 一致限界±92.0 ms
  • ICC 0.24
 Millerら, 2022 [2] Sensors
Oura Ring Gen 2 スマートリング 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 睡眠 睡眠検査室の心電図 53
  • バイアス−10.2 ms
  • 一致限界±77.2 ms
  • ICC 0.63
 Millerら, 2022 [2] Sensors
WHOOP 3.0 手首 検証対象：研究者が解析した拍のデータ RMSSD 睡眠 睡眠検査室の心電図 53
  • バイアス−4.5 ms
  • 一致限界±7.6 ms
  • ICC 0.99
拍のデータはメーカーが提供しました。 		Millerら, 2022 [2] Sensors
Oura Ring スマートリング 検証対象：要旨に記載なし HRV（計算式は要旨に記載なし） 睡眠 心電図（種類は要旨に記載なし） 49
  • r² 0.980（一晩ごとの平均）
  • バイアス−1.2 ms（一晩ごとの平均）
  • r² 0.765（5分間の区間）
 Kinnunenら, 2020 [3] Physiological Measurement
Oura Ring スマートリング 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 睡眠 携帯型心電図（Shimmer3） 35
  • r 0.96（一晩ごとの平均）
  • バイアス−15.88 ms（一晩ごとの平均）
  • 一致限界−33.29〜1.53 ms（一晩ごとの平均）
 Caoら, 2022 [4] Journal of Medical Internet Research
RingConn Gen 2 スマートリング 検証対象：研究者が解析した拍のデータ RMSSD 安静 心電図方式の胸部ストラップ（Polar H10） 64
  • r 0.9564
  • CCC 0.9438
  • ICC 0.9449
  • バイアス3.237 ms
  • 一致限界−8.591〜15.065 ms
  • MAE 4.620 ms
拍のデータはメーカーが提供しました。 		Taoら, 2026 [5] BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation
WHOOP 2.0 手首 検証対象：研究者が解析した拍のデータ lnRMSSD 睡眠 睡眠検査室の心電図 6 15回の睡眠
  • バイアス1.66%（試したフィルターのうち最良の結果）
  • 一致限界±5.93%（試したフィルターのうち最良の結果）
参加者は十人未満です。 		Bellengerら, 2021 [6] Sensors
Samsung Gear Sport 手首 検証対象：研究者が解析した拍のデータ RMSSD 睡眠 携帯型心電図（Shimmer3） 28
  • r 0.778（5分間の区間）
  • バイアス−18.24 ms（5分間の区間）
  • 一致限界−68.49〜32.01 ms（5分間の区間）
 Sarhaddiら, 2022 [7] PLOS ONE
Samsung Gear Sport 手首 検証対象：研究者が解析した拍のデータ RMSSD 日常生活 携帯型心電図（Shimmer3） 28
  • r 0.251（5分間の区間）
  • バイアス6.15 ms（5分間の区間）
  • 一致限界−79.59〜91.89 ms（5分間の区間）
 Sarhaddiら, 2022 [7] PLOS ONE
Fitbit Versa 4 手首 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 睡眠 携帯型心電図（Firstbeat Bodyguard 3） 8 26晩
  • r 0.944（一晩ごとの平均）
  • 中央値：デバイス21.660 ms、心電図20.558 ms
パイロット研究です。参加者は十人未満です。参加者の大半は、肩の手術を待つ高齢者（平均年齢64歳）でした。 		Nasrら, 2025 [8] Digital Health
Apple Watch Series 9 and Ultra 2 手首 検証対象：デバイス自体のHRV SDNN 安静 心電図方式の胸部ストラップ（Polar H10） 39 316回の測定
  • バイアス−8.31 ms
  • MAPE 28.88%
  • MAE 20.46 ms
 O'Gradyら, 2024 [9] Sensors
Apple Watch 手首 検証対象：研究者が解析した拍のデータ 拍の間隔（RR間隔） 安静 心電図方式の胸部ストラップ（Polar H7） 20
  • CCC 0.989（安静時）
  • 拍の検出漏れ10.98%（安静時）
拍が検出されない3〜10秒の空白がありました。 		Hernandoら, 2018 [10] Sensors
Garmin vivoactive 4 手首 検証対象：研究者が解析した拍のデータ RMSSD 安静 実験室の心電図 263
  • CCC 0.6617
参加者の大半は、心筋梗塞か脳卒中を起こしたことのある人でした。 		Theurlら, 2023 [11] European Heart Journal – Digital Health
Polar OH1 上腕 検証対象：研究者が解析した拍のデータ RMSSD 安静 心電図方式の胸部ストラップ（Polar H10） 31
  • ICC 0.955（横になった状態）
  • バイアス−3.21 ms（横になった状態）
  • ICC 0.834（座った状態）
  • バイアス−8.05 ms（座った状態）
 Costeら, 2025 [12] Sensors
Oura Ring Gen 2 スマートリング 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 安静 実験室の心電図（Shimmer3） 5 25回の試行
  • MAPE 6.84%
  • CCC 0.91
  • バイアス−2.33 ms
参加者は十人未満です。 		Stoneら, 2021 [13] Frontiers in Sports and Active Living
Polar H10 with HRV4Training 胸部ストラップ 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 安静 実験室の心電図（Shimmer3） 5 21回の試行
  • MAPE 4.10%
  • CCC 0.98
  • バイアス−0.74 ms
参加者は十人未満です。 		Stoneら, 2021 [13] Frontiers in Sports and Active Living
iPhone 8 camera with CameraHRV スマートフォンのカメラ 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 安静 実験室の心電図（Shimmer3） 5 25回の試行
  • MAPE 112.36%
  • CCC 0.04
  • バイアス78.33 ms
参加者は十人未満です。 		Stoneら, 2021 [13] Frontiers in Sports and Active Living
Smartphone camera with CameraHRV 5.0.9 スマートフォンのカメラ 検証対象：デバイス自体のHRV RMSSD 安静 実験室の心電図 37
  • MAPE 17.49%
  • バイアス−3.0 ms
  • 一致限界−29.7〜23.7 ms
 Johanssonら, 2026 [14] Frontiers in Physiology
Polar H10 胸部ストラップ 検証対象：研究者が解析した拍のデータ RMSSD 安静 実験室の心電図 37
  • MAPE 2.16%
  • バイアス0.4 ms
  • 一致限界−3.3〜4.0 ms
 Johanssonら, 2026 [14] Frontiers in Physiology
Smartphone camera and Polar H7 スマートフォンのカメラ 検証対象：要旨に記載なし RMSSD 安静 心電図（種類は要旨に記載なし） 29
  • r 1.00
  • 典型誤差6.35%（両方のデバイスと両方の呼吸パターンを合わせた値）
数値は、スマートフォンのカメラと胸部ストラップを合わせたものです。 		Plewsら, 2017 [15] International Journal of Sports Physiology and Performance
Smartphone camera (Happitech software) スマートフォンのカメラ 検証対象：要旨に記載なし lnRMSSD 安静 実験室の心電図（NeXus） 57
  • ICC > 0.90
 van Dijkら, 2023 [16] Psychosomatic Medicine
Polar H10 胸部ストラップ 検証対象：研究者が解析した拍のデータ RMSSD 安静 実験室の心電図 43
  • CCC ≥ 0.99
  • MAPE < 1%
  • 一致限界−1.5〜1.7 ms（全指標のうち最も広い値）
 Blalockら, 2026 [17] Autonomic Neuroscience
Polar H10 胸部ストラップ 検証対象：研究者が解析した拍のデータ 拍の間隔（RR間隔） 運動 心電図（全拍を目視で確認） 10
  • 正しく検出された拍99.6%
  • 正しく検出された拍99.4%（高強度時）
 Gilgen-Ammannら, 2019 [18] European Journal of Applied Physiology
Polar H10 胸部ストラップ 検証対象：研究者が解析した拍のデータ 拍の間隔（RR間隔） 運動 実験室の心電図 25
  • r 1.00（安静時）
  • r 1.00（運動中）
 Schaffarczykら, 2022 [19] Sensors
Movesense Medical 胸部ストラップ 検証対象：研究者が解析した拍のデータ RMSSD 運動 実験室の心電図 21
  • r 0.99（安静時）
  • r 0.98（運動中）
 Rogersら, 2022 [20] Sensors

出典

  1. Dial MB, Hollander ME, Vatne EA, et al. (2025). Validation of nocturnal resting heart rate and heart rate variability in consumer wearables. Physiological Reports. doi:10.14814/phy2.70527 全文で確認
  2. Miller DJ, Sargent C, Roach GD (2022). A Validation of Six Wearable Devices for Estimating Sleep, Heart Rate and Heart Rate Variability in Healthy Adults. Sensors. doi:10.3390/s22166317 全文で確認
  3. Kinnunen H, Rantanen A, Kenttä T, Koskimäki H (2020). Feasible assessment of recovery and cardiovascular health: accuracy of nocturnal HR and HRV assessed via ring PPG in comparison to medical grade ECG. Physiological Measurement. doi:10.1088/1361-6579/ab840a 要旨で確認
  4. Cao R, Azimi I, Sarhaddi F, et al. (2022). Accuracy Assessment of Oura Ring Nocturnal Heart Rate and Heart Rate Variability in Comparison With Electrocardiography in Time and Frequency Domains: Comprehensive Analysis. Journal of Medical Internet Research. doi:10.2196/27487 全文で確認
  5. Tao L, Sun H, Li Y, et al. (2026). Method comparison of a ring-based PPG device and a chest-strap monitor for heart rate and heart rate variability in shooting athletes. BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation. doi:10.1186/s13102-026-01960-x 全文で確認
  6. Bellenger CR, Miller DJ, Halson SL, et al. (2021). Wrist-Based Photoplethysmography Assessment of Heart Rate and Heart Rate Variability: Validation of WHOOP. Sensors. doi:10.3390/s21103571 全文で確認
  7. Sarhaddi F, Kazemi K, Azimi I, et al. (2022). A comprehensive accuracy assessment of Samsung smartwatch heart rate and heart rate variability. PLOS ONE. doi:10.1371/journal.pone.0268361 全文で確認
  8. Nasr A, Behbehani K, Wang J, et al. (2025). Agreement between Fitbit Versa 4 and a reference standard on time-domain nocturnal heart rate variability: A pilot study. Digital Health. doi:10.1177/20552076251394960 全文で確認
  9. O'Grady B, Lambe R, Baldwin M, et al. (2024). The Validity of Apple Watch Series 9 and Ultra 2 for Serial Measurements of Heart Rate Variability and Resting Heart Rate. Sensors. doi:10.3390/s24196220 全文で確認
  10. Hernando D, Roca S, Sancho J, et al. (2018). Validation of the Apple Watch for Heart Rate Variability Measurements during Relax and Mental Stress in Healthy Subjects. Sensors. doi:10.3390/s18082619 全文で確認
  11. Theurl F, Schreinlechner M, Sappler N, et al. (2023). Smartwatch-derived heart rate variability: a head-to-head comparison with the gold standard in cardiovascular disease. European Heart Journal – Digital Health. doi:10.1093/ehjdh/ztad022 全文で確認
  12. Coste A, Millour G, Hausswirth C (2025). A Comparative Study Between ECG- and PPG-Based Heart Rate Sensors for Heart Rate Variability Measurements: Influence of Body Position, Duration, Sex, and Age. Sensors. doi:10.3390/s25185745 全文で確認
  13. Stone JD, Ulman HK, Tran K, et al. (2021). Assessing the Accuracy of Popular Commercial Technologies That Measure Resting Heart Rate and Heart Rate Variability. Frontiers in Sports and Active Living. doi:10.3389/fspor.2021.585870 全文で確認
  14. Johansson H, Adderley E, Clarke S, et al. (2026). An observational study of the reliability and concurrent validity of heart rate variability devices in athletes. Frontiers in Physiology. doi:10.3389/fphys.2025.1707318 全文で確認
  15. Plews DJ, Scott B, Altini M, et al. (2017). Comparison of Heart-Rate-Variability Recording With Smartphone Photoplethysmography, Polar H7 Chest Strap, and Electrocardiography. International Journal of Sports Physiology and Performance. doi:10.1123/ijspp.2016-0668 要旨で確認
  16. van Dijk W, Huizink AC, Oosterman M, et al. (2023). Validation of Photoplethysmography Using a Mobile Phone Application for the Assessment of Heart Rate Variability in the Context of Heart Rate Variability–Biofeedback. Psychosomatic Medicine. doi:10.1097/PSY.0000000000001236 要旨で確認
  17. Blalock ACE, Riemann BL, Flatt AA (2026). Validity of the Polar H10 for heart rate variability and cardiac autonomic reflex tests. Autonomic Neuroscience. doi:10.1016/j.autneu.2026.103447 要旨で確認
  18. Gilgen-Ammann R, Schweizer T, Wyss T (2019). RR interval signal quality of a heart rate monitor and an ECG Holter at rest and during exercise. European Journal of Applied Physiology. doi:10.1007/s00421-019-04142-5 要旨で確認
  19. Schaffarczyk M, Rogers B, Reer R, Gronwald T (2022). Validity of the Polar H10 Sensor for Heart Rate Variability Analysis during Resting State and Incremental Exercise in Recreational Men and Women. Sensors. doi:10.3390/s22176536 全文で確認
  20. Rogers B, Schaffarczyk M, Clauß M, et al. (2022). The Movesense Medical Sensor Chest Belt Device as Single Channel ECG for RR Interval Detection and HRV Analysis during Resting State and Incremental Exercise: A Cross-Sectional Validation Study. Sensors. doi:10.3390/s22052032 全文で確認

研究の確認方法

どの行も、論文との最終照合日は2026年10月20日です。各DOIのリンク先を確かめ、タイトル、著者、学術誌、出版年を出版社の記録と照らし合わせました。数値は要旨から、論文がオープンアクセスの場合は全文から取っており、どちらから取ったかは出典の一覧に記しています。推定した値、換算した値、研究をまたいで平均した値はありません。

この表には、学会発表の論文、心拍数だけを調べた研究、論文そのものから数値を読み取れなかった研究は含めていません。表にないデバイスは、不正確だと示されたわけではありません。確認できる研究を、まだ見つけていないか、まだ追加していない可能性があります。

研究の提案

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