智能穿戴設備能成為血氧儀的平替產(chǎn)品嗎？

站在2023年初的位置上，回頭望一眼2022年，誰(shuí)也想不到這一年會(huì )發(fā)生這么多巨變。由于健康大環(huán)境的變化，許多人開(kāi)始重視家庭健康監測。但說(shuō)到健康監測，其實(shí)很多人還停留在觀(guān)察自己身體是否不舒服、測量體溫這類(lèi)基礎癥狀階段，事實(shí)上這樣的監測遠遠不足以反映人體的健康狀況。從很多網(wǎng)友的親身經(jīng)歷來(lái)看，除了測基本的體溫外，血氧飽和度才是現下急需監測的重要指標。

血氧為何如此重要

據專(zhuān)家介紹，血氧飽和度是呼吸循環(huán)的重要生理參數，當病毒侵入引起肺部感染時(shí)，血氧的變化是判斷肺部感染風(fēng)險的關(guān)鍵指標。因此，血氧儀成了大眾家庭急需的醫療電子儀器，這導致了血氧儀銷(xiāo)量激增，甚至出現了一“儀”難求的現象，即使買(mǎi)到貨也要等至少1個(gè)月才能發(fā)貨。在這樣的情況下，一些買(mǎi)不到血氧儀的消費者想到了“平替”產(chǎn)品，比如用智能穿戴設備、手機App進(jìn)行監測。那么究竟這些“平替”能否替代血氧儀呢？

血氧儀VS智能手表

如果想知道智能手表是否能成為血氧儀的平替，首先要了解血氧的測量原理和標準。

我們知道人體血液呈現紅色，主要是因為對綠色吸收比較強。由于血管周期性起搏，使得血管到光電傳感器的距離發(fā)生周期性變化，只要傳感器不停的發(fā)射綠光，接收端會(huì )收到一組周期性的吸收峰，對信號進(jìn)行一定的處理就可以得到心率曲線(xiàn)。心率和血氧飽和度作為人體健康參數的重要指標，實(shí)時(shí)監測兩者的動(dòng)態(tài)變化，能夠為預防疾病的發(fā)生提供一份科學(xué)保障。

據了解，目前非侵入式血氧檢測有2種方案：一種是透射式，光源和接收管在手指兩側；另一種是反射式，光源和接收管在同一側。生物方面的原理為：血液里的氧合血紅蛋白對紅光吸收量較多，對紅外光吸收較少；而血紅蛋白對紅外光吸收較多，對紅光吸收較少。

常見(jiàn)的指夾式血氧儀采用的就是第一種透射式檢測方法，內置的指夾式光電傳感器是一種醫學(xué)器械，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)認證測量精度很高。

而我們消費類(lèi)智能穿戴設備，比如智能手環(huán)，智能手表，體積非常有限，按照以往的穿透式光電測試方法不現實(shí)，因此普遍采用反射式光電檢測方案。一邊是光源發(fā)射LED，另外一邊是CMOS接收端。為了確保數據穩定性和連續性，通常的發(fā)射頻率是3000~4000Hz，LED的占空比50%左右。

智能手表并非理想“平替”

       血氧儀和可穿戴設備測量出來(lái)的結果常常會(huì )大相徑庭，這是因為可穿戴設備非常容易受到各種各樣的干擾，簡(jiǎn)單列舉幾項：

       1.信號微弱。可穿戴設備的采集信號十分微弱，很容易受到外界因素的干擾，比如溫度，以及其他設備的輻射等。

       2.信噪比差。為了達到更好的信噪比，需要相對大的LED電流，但大多數可穿戴設備都追求更長(cháng)時(shí)間的續航，采用低功耗電路，這就意味著(zhù)很難達到良好的信噪比。

       3.數據校準。智能手表在設計出場(chǎng)前都需要校準、凋零或者溫補，并且軟件處理時(shí)還會(huì )進(jìn)一步濾波，每一環(huán)節都會(huì )導致數據不準確。

4.佩戴方式。不同于指夾式的穩定測量姿勢，智能手表在測量手腕部位時(shí)如果皮膚與表盤(pán)貼合不緊密，會(huì )造成LED光入射距離的變化，不同狀態(tài)下測試出來(lái)的數據會(huì )有很大的差距。

       由此可見(jiàn)，智能手表并不能成為血氧儀的“平替”。如果作為測量平時(shí)身體變化的參數還可以一用，但想到達到醫療級別的檢測還遠遠不夠。