不抽血、不贴片的智能手表如何进行健康监测？PPG、ECG两项技术是核心

近几年来智能手表与智能手环正成为最热门的穿戴设备，这些产品在相对传统的形制之下搭载了各种各样的小型化设备，便携性和直接接触人体的特性，使其能够承担各种我们在过去难以想象的功能，其中比较有趣的例子就是关于心率、血氧、心电等各种穿戴者健康状况的检测能力。

作为一支智能手表或者手环，它显然不应该在需要启用这些功能时给用户扎一针，或是需要我们手动将许多贴片电极粘在身上各处，如果想要这么做，则意味着在作为智能手表的同时，它还要满足作为医疗器械的规范，并且在使用上也可能受到限制，这就有些舍本逐末了。

不能采用任何侵入式或采样式的检测方法，也就意味着智能手表在健康监测功能上需要另外寻找一种间接路径，同时容忍这种相对间接的方法可能产生的一些误差，达到一种使用性与功能性的平衡。这也是为什么我们可以说智能手表提供的健康监测数值仅供参考，在有需要时及时就医咨询才能最大程度保护我们的身体健康。

回到健康监测功能上，智能手表产品配备的两种主流技术分别是PPG与ECG。

PPG全称为光电容积脉搏波描记法。原理上看，它通过向皮肤发射一定波长的光束(一般是绿光)，随后通过透射或反射方式由光电接收器接受，将这一过程中检测到的由于血液循环产生的周期性光强度变化进行处理和显示，产生脉搏数据。PPG也可以用于测量血氧数值，原理在于含氧量不同的血液反射率不同，同样可以通过光电接收器检测其变化，再通过算法进行处理和估算，得出血氧数值。

PPG技术能够推算出脉搏、血氧甚至是血压，优点自然在于无需进行采样，比较适合进行常态化的监测。而缺点则在于它有些过于“间接”了，采集透射或反射的光信号过程中很容易受环境干扰，例如穿戴时的贴合程度、穿戴者本身的运动、体表汗液等其他可能影响光电检测的因素，并且它依然更多依靠算法给出数值，“估计”的成分更高。

因此，也有部分智能手表产品针对特定的测血压需求配备了小型气囊与压力传感器，采用更加传统、贴近临床方法的示波法精确测量血压。

而ECG，它依然指的是心电图，只不过应用在智能手表上时，与我们在医院中常见的大型设备和多个贴片电极的监测方法在规模上有很大差距。原理在于采集生物电信号，人体不同部位存在的电位差及其变化在通过算法处理后，能够还原出包括心率在内的多种数值。

在医院中，测心电图一般会在胸腹等部位布置多个贴片电极，目的是在距离心脏足够远的位置上读取尽量强的信号，但手表仅仅是一个固定在手腕上的设备，要如何达成这一条件呢？主流解决方案是测量时让非佩戴手接触手表表冠，也就是测量从佩戴手手腕到非佩戴手指尖的电位差。

智能穿戴设备上ECG原理的测量方法相对PPG更精准一些，但覆盖面相对更小了，心电图本身能反映出相当多人体健康方面的数据，但目前在智能手表上的应用显然无法达到医院专业设备的灵敏度和处理能力。因此ECG较为准确且可供参考的数据仅有心率，各家智能穿戴品牌要如何将PPG和ECG的数值进行整合处理得出健康管理方案，还要由各自的算法水平决定。

归根结底，智能穿戴设备由于无法突破尺寸的物理限制，在健康监测功能上都要依靠算法补充，在我们健康管理中的地位也以实时的监测和预警为主，更加突出全天候和便携性而不是专业性。不过各式各样的智能穿戴设备正在朝着主动影响我们生活的方向发展，例如时下的智能手表不仅能够进行健康监测，还能够根据监测数据联动智能家居等生态进行一些智能化的环境调节，带来一种充满未来感的家庭生活场景。

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