智能穿戴設(shè)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,誰也想不到這一年會發(fā)生這么多巨變。由于健康大環(huán)境的變化,許多人開始重視家庭健康監(jiān)測。但說到健康監(jiān)測,其實(shí)很多人還停留在觀察自己身體是否不舒服、測量體溫這類基礎(chǔ)癥狀階段,事實(shí)上這樣的監(jiān)測遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以反映人體的健康狀況。從很多網(wǎng)友的親身經(jīng)歷來看,除了測基本的體溫外,血氧飽和度才是現(xiàn)下急需監(jiān)測的重要指標(biāo)。
血氧為何如此重要
據(jù)專家介紹,血氧飽和度是呼吸循環(huán)的重要生理參數(shù),當(dāng)病毒侵入引起肺部感染時,血氧的變化是判斷肺部感染風(fēng)險的關(guān)鍵指標(biāo)。因此,血氧儀成了大眾家庭急需的醫(yī)療電子儀器,這導(dǎo)致了血氧儀銷量激增,甚至出現(xiàn)了一“儀”難求的現(xiàn)象,即使買到貨也要等至少1個月才能發(fā)貨。在這樣的情況下,一些買不到血氧儀的消費(fèi)者想到了“平替”產(chǎn)品,比如用智能穿戴設(shè)備、手機(jī)App進(jìn)行監(jiān)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(biāo)準(zhǔn)。
我們知道人體血液呈現(xiàn)紅色,主要是因?yàn)閷G色吸收比較強(qiáng)。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。心率和血氧飽和度作為人體健康參數(shù)的重要指標(biāo),實(shí)時監(jiān)測兩者的動態(tài)變化,能夠?yàn)轭A(yù)防疾病的發(fā)生提供一份科學(xué)保障。
據(jù)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(cè);另一種是反射式,光源和接收管在同一側(cè)。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。
常見的指夾式血氧儀采用的就是第一種透射式檢測方法,內(nèi)置的指夾式光電傳感器是一種醫(yī)學(xué)器械,經(jīng)過專業(yè)認(rèn)證測量精度很高。
而我們消費(fèi)類智能穿戴設(shè)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(xiàn)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(shù)據(jù)穩(wěn)定性和連續(xù)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(shè)備測量出來的結(jié)果常常會大相徑庭,這是因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/可穿戴設(shè)備">可穿戴設(shè)備非常容易受到各種各樣的干擾,簡單列舉幾項:
1.信號微弱。可穿戴設(shè)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(shè)備的輻射等。
2.信噪比差。為了達(dá)到更好的信噪比,需要相對大的LED電流,但大多數(shù)可穿戴設(shè)備都追求更長時間的續(xù)航,采用低功耗電路,這就意味著很難達(dá)到良好的信噪比。
3.數(shù)據(jù)校準(zhǔn)。智能手表在設(shè)計出場前都需要校準(zhǔn)、凋零或者溫補(bǔ),并且軟件處理時還會進(jìn)一步濾波,每一環(huán)節(jié)都會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
4.佩戴方式。不同于指夾式的穩(wěn)定測量姿勢,智能手表在測量手腕部位時如果皮膚與表盤貼合不緊密,會造成LED光入射距離的變化,不同狀態(tài)下測試出來的數(shù)據(jù)會有很大的差距。
由此可見,智能手表并不能成為血氧儀的“平替”。如果作為測量平時身體變化的參數(shù)還可以一用,但想到達(dá)到醫(yī)療級別的檢測還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
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