智能可穿戴醫(yī)療設備是如何監(jiān)測心率的

（文章來源：醫(yī)療科技網(wǎng)）

作為智能醫(yī)療的重要媒介,智能手環(huán)在近幾天突飛猛進的爆發(fā)增長越來越縮小了健康級和醫(yī)療級醫(yī)用器械直接的距離。心率監(jiān)測這項原本屬于專業(yè)診斷的行為也從醫(yī)院走向家庭。那么智能手環(huán)監(jiān)測心率靠譜不靠譜?它到底運用的是什么原理進行如此專業(yè)的工作呢?

1、PPG光電容積脈搏波描記法原理(PhotoPlethysmoGraphy)，這是在智能手環(huán)中運用最多的工作原理,簡單說就是用光的反射,根據(jù)血液中透光率的脈動變化,折算成電信號,再運用一定的算法折算成心率。

其依據(jù)的原理是一束固定波長的光束照射到皮膚表面時,光束將通過透射或反射方式把光傳送到光電接收器,在這個過程中由于受到皮膚肌肉和血液的吸收造成衰減,檢測器檢測到的光強度將減弱。而皮膚、肌肉組織等對光的吸收在整個血液循環(huán)中是保持恒定不變的,但皮膚內(nèi)的血液容積會在心臟的作用下呈搏動性變化。當心臟收縮時外周血容量最多,光吸收量也最大,檢測到的光強度就最小。而在心臟舒張時,則反之,檢測到光強度最大,使光接收器接收到的光強度隨之呈脈動性變化。

之所以市面上大多數(shù)智能手環(huán)的LED燈是綠色的光,就是因為綠光在紅色的血液中吸收率是最大的,用綠光檢測對數(shù)據(jù)判斷就最準確。當一個人運動處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)時,心率也是比較穩(wěn)定的。只要檢測到不同時間心臟的脈搏強弱,就可以通過算法計算出其相應的心率。

但是,這僅限于坐下、睡眠、走路、跑步這種運動比較穩(wěn)定的情況下,如果是加速跑、減速跑、打籃球這種情況下,心率是忽高忽低,這種方法就很難算出準確的心率了。另外,在劇烈運動時,由于皮膚大量出汗,汗液的對光吸收率不是固定的,也會影響測量精度。不過考慮到大多數(shù)智能手環(huán)的使用者大多數(shù)時候不需要檢測劇烈運動時的心率作為健康管理的參數(shù),這項缺陷也就可有可無了。

2、心電信號測量,類似ECG(心電圖)，這種方法是用人體的電位差進行心率檢測,跟醫(yī)院里面做心電圖類似。心臟周圍的組織和體液都能導電,因此可將人體看成為一個具有長、寬、厚三度空間的容積導體。心臟好比電源,每次心跳,心肌細胞的動作都會使人的體表產(chǎn)生微小的電極變化,而捕捉到這些電極變化,再經(jīng)過算法就可以還原出心率跳動的頻率。目前市面上只有極少數(shù)智能手環(huán)、手表才用這種原理進行工作。
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