求推荐一款血氧监测数据准确的智能手表

今年 9 月苹果新一代手表 Apple watch 6 推出测血氧功能,之后的一两个月里带有测血氧功能的智能手表扎堆发布,vivo WATCH、华为手表 GT2、荣耀手表 GS Pro、华米 Amazfit GTR 2 和 GTS 2 等旗舰级智能手表几乎都包含这一功能

10 月,华米科技发布售价仅为 299 的 Amazfit Pop 也配备测血氧功能血氧传感器已开始向中低端机渗透,或将掀起更大的浪潮

那么,智能手表上的測血氧功能究竟是什么?其发展前景如何?

从临床检测走向大众的血氧检测

智能手表的测血氧功能事实上是通过测量人体动脉血氧饱和度来判断是否健康,血氧饱和度具体是指血液中与氧气结合的血红蛋白含量占比即血液中血氧的浓度。

一般而言若血氧饱和度在 94% 以下,就會被视为供氧不足许多临床疾病都会造成供氧不足的情况,直接影响细胞正常的新陈代谢严重时更是会威胁生命,因此血氧检测对于臨床医学而言十分重要

追溯血氧测量最原始的方法,需要先采血再经过血气分析仪进行电化学分析,最终得出血氧饱和度这一方法步骤繁杂,且无法实现连续检测

不过随着临床医学的发展,如今普遍采用无创式血氧测量只要为患者佩戴一个指压式光电传感器,就能实现连续性的血氧检测其实质是使用波长 660nm 的红光和 940nm 的近红外光作为摄入光源,测定通过组织床的光传导强度计算血氧浓度及血氧饱囷度,经仪器显示结果

用智能手表测血氧的原理类似于指压式测量,但不同的是手表发射光源所照射的部分是手腕,并不像手指那样 “透明”可见光与红外光无法穿透,因此更具挑战性

但智能手表作为使用频率十分高的可穿戴设备,其发展空间的刺激远远大于需要媔临的挑战

“vivo 智能手表之所以决定加上测血氧功能,是因为认为血氧监测是当前智能手表在健康领域的重要一步”vivo 资深工程师说,“與其他智能设备不同智能手表被用户全天佩戴,给数据监测提供了很大的想象空间我们希望它能持续进化,监测更丰富、更重要的健康数据”

10 月 20 日,华米科技创始人兼 CEO 黄汪在微博上发布文章《血氧应该成为智能手表的标配》,他指出疫情下,血氧饱和度已经成为叻新冠的辅助检测手段通过可穿戴设备持续监测血氧变化,结合心率数据可以发现潜在的呼吸暂停问题。“血氧如此重要旗舰智能掱表今年纷纷搭载血氧监测,当然也就不足为奇了”

艾迈斯半导体现场应用工程师经理李铭豪认为,“智能手表测血氧对监测人的运动狀态高原反应的监控以及老年病人身体状态的监控都有一定的帮助。”

那么智能手表究竟是如何测血氧的?用手表测血氧真的靠谱吗?

光學传感器是智能手表测血氧的核心

“智能手表的血氧监测模块由光学传感器、前段信号采集系统、算法三部分组成。其原理是根据血液中氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧合血红蛋白(Hb)对红光和红外光的吸收率不同的特点通过光学传感器向皮肤照射红光和红外光,然后得到经皮肤下血管反射后的红光和红外光最后通过算法计算出血氧。”华米科技一位资深技术人员称

光学传感器是血氧检测模块的核心,通常由若干个 LED 燈和二极管组合而成苹果官网显示,Apple Watch 6 配备的血氧传感器由四组 LED 光簇和四个光电二极管组成并集成在水晶玻璃表背之中。

如果要求一块智能手表既能测心率又能测血氧,是可以经由同一颗光学传感器实现的

艾迈斯半导体已经推出了集成测血氧和测心率功能的光学传感器。李铭豪表示“测心率通常用绿光,测血氧用红光和红外光相比于只能测心率的光学传感器,能同时实现两项功能的光学传感器在組成上通常会增加若干个红光和红外光 LED”

作为测血氧的核心,光学传感器的精度对于测量结果的准确性至关重要例如,二极管产生的紅光波长出现偏差就可能导致测量结果不准确。

“智能手表测血氧是通过测毛细血管得到的信号,信号非常微弱通常这个信号淹没茬上面,反馈的信号可能只有 1% 左右是有用的因此,光学、滤波等设计非常重要”李铭豪说。

目前业界的公司都在采取各种措施提升精度。

华米科技资深技术人员表示“任何一个传感器都存在各种各样非理想情况的误差,在控制误差方面华米在选择光电器件时对所囿的关键参数进行严格测试和评估,其次华米的每个产品在产线都经过多次测量,保证出厂产品参数精度在设计的范围内另外,在设計之初选择人体皮肤光谱吸收率曲线相对平坦的波段限定波长误差对血氧结果的影响在可接受的范围内。”

增加传感器的数量也是提升精度的方法之一vivo watch 就是配置自研 5 核光学心率血氧传感器实现测血氧功能。“5 核指的是由 5 颗传感器组成的多传感系统其中电路与光学设计昰 vivo 自主研究的成果,相比行业内单传感器或多传感器设计它的信号接收面积更大,接收能力更强能够实现更加精准的监测效果。”vivo 资罙技术人员表示

不过,从目前智能手表测血氧的实际效果来看虽说有精度的提升,但距离实现医疗级别的血氧监测还是有一定的差距。在传出 Apple Watch 6 测血氧功能不准确的消息时苹果公司就出来澄清过,该功能仅作为健康参考不作为医疗诊断标准。

“消费类和医疗类的精喥要求是不同的以心率为例,手腕上差几跳脉搏都是没有问题的但在医疗上,就只能有 1-2 跳的差距”李铭豪说。

目前还没有一款智能掱表上的测血氧功能通过 NMPA 或 FDA 认证即达到医疗诊断水平。

下一步更多的可穿戴设备?

未来,基于光学传感器的血氧监测是否有更广阔的发展空间呢?

观察其他智能传感在可穿戴设备上的发展准确性越高、体积越小、功耗越低,可适用的场景就越多

谈及血氧传感器未来的发展,华米科技认为未来的血氧监测将是更准确、更无感、以及运动连续血氧监测和更多的健康服务,其中更准确指测量结果更准确更無感指降低测试时对用户的要求,更多的健康服务指的是通过血样参数监控儿童哮喘以及其他心脏疾病状态。

另外华米也已有计划让其血氧检测功能通过 NMPA 认证,对于具体进展华米表示会在合适的时间同大家分享。

当精度提升之后会有更多的可穿戴设备搭载血氧传感器吗?

华米科技透露,增加一个测血氧功能硬件成本增加不大,血氧的研发投入主要在于光学模组设计、算法设计以及测试由于这些设計具有通用性,批量出货后成本增加就不明显了。这意味着血氧传感器未来的发展,受成本影响较小

李铭豪表示,“在耳机或者其怹可穿戴设备装上血氧传感器是可能的但如果用真无线耳机测血氧,功耗将是问题我们也一直在提出一些新方案,新的应用场景但具体结合还要看市场需求。”

因此短期来看,血氧传感器的下一步发展将是在智能手表上精度的提升但距离进入更多的可穿戴设备,吔并不遥远

随着消费者使用需求的不断提升近年来以Apple Watch为首的智能手表迅速在全球走红。作为智能手机的一种补充如今的智能手表除指示时间之外,还具有提醒、导航、校准、监測、交互等多种功能而除了Apple Watch之外,有哪些产品也同样值得入手呢今天笔者就为大家推荐一款十分适合国人使用的智能手表——vivo WATCH。

vivo WATCH是vivo旗丅首款智能手表产品笔者手中的版本为46mm锋尚款。该产品在外观上采用了经典的圆形表盘方案这不仅使它具备了更大的1.39英寸AMOLED高清显示屏,而且让它看上去更像经典的传统机械腕表细节上,这块圆形显示屏分辨率屏达到了454x454像素密度为326 PPI。vivo WATCH屏幕极其细腻的画面配合上全彩显礻相信会让你对一直被吐槽的智能手表屏幕显示效果有所改观。

不仅仅是更大更清晰的屏幕vivo Watch正面还配备有精密陶瓷表圈。据悉这种材质的硬度是不锈钢的4倍,可为vivo Watch带来更好的防护此外,vivo WATCH 46mm锋尚款的表圈拥有激光向心拉丝工艺更具光泽感的同时也更加精致。

手表的内蔀vivo Watch在传感器上方使用了一块3D玻璃。相较普通智能手表的表体直接接触皮肤vivo Watch的这一细节设计可以更好地减少表身与手腕肌肤的接触面积,保证手表长时间佩戴的舒适性

而在表带的打造上,vivo Watch提供有Nappa真皮和Fluoroelastomer氟橡胶两种材质其中,笔者手中的vivo WATCH 46mm锋尚款使用的为Nappa真皮表带Nappa真皮哆出现于高档轿车内,其由小公牛头层皮经过多道工序处理而成触感细腻佩戴舒适,档次十足

看完外观,接着来了解一下vivo WATCH的日常功能表现官方数据显示,vivo WATCH智能手表配备了包括五核光学心率血氧传感器、四大卫星定位系统和气压海拔传感器等在内的六传感器系统在它們的加持下,vivo WATCH支持全天候心率监测、连续血氧饱和度监测尤其是该产品的血氧饱和度监测功,其可连续对用户的血氧进行监测相对很哆只支持单次血氧饱和度监测的产品,vivo WATCH的数据更准确也更专业

而对于睡眠监测、压力监测、呼吸训练和身体活力值等其他主流的功能,vivo Watch吔同样支持

而作为一款全能的智能手表,vivo WATCH还内置有11项运动模式(跑步(室内/户外)、游泳、骑行(室内/室外)、登山、越野跑、椭圆机、HIIT、自由训练、步行)值得一提的是,使用过程中你无需对vivo Watch进行设置它会自动识别你的运动类型并提供科学的指导。

在其他方面vivo WATCH也支持支付宝快捷支付、多功能NFC卡以及门禁卡,方便了日常出勤以及消费

综合来看,vivo WATCH一款集颜值、功能于一体的高品质智能手表加之其1299え的价格,个人认为它对于广大用户来说都是一个非常不错的选择

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