后疫情时代——血氧监测一夜成为新宠

新冠疫情的爆发除了引发医疗行业的思考，也唤起了社会大众对健康生活方式的重视。随着技术的进步，可穿戴设备在健康监测领域的功能越来越多，体温、呼吸频率、心率和血氧饱和度等生理参数的细微波动可以通过智能手表、智能戒指和健身追踪器表现出来。后疫情时代，使用家用医疗器械自我监测健康状况也已成为众多居民基本的防护步骤，血氧饱和度已经成为了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。

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，就会被视为供氧不足。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，因此血氧检测对于临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和度，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面临的挑战。

光学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。

光学传感器是血氧检测模块的核心，通常由若干个LED灯和二极管组合而成。“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组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，二极管产生的红光波长出现偏差，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。通常这个信号淹没在上面，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。

目前，业界的公司都在采取各种措施提升精度。

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，璐歌在选择光电器件时对所有的关键参数进行严格测试和评估，其次，璐歌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，在设计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。

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度要求是不同的，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。

尽管现有对可穿戴设备研究存在局限性，但可穿戴设备仍有可能成为追踪和监测疾病的好方法。只需要进行更好的研究来证明这一点，并找出在这些情况下使用设备的最佳方式。专家们确实认为，即使是一个可以提醒某人他们可能生病的基本工具仍然很有用。

关键词:

血氧监测,可穿戴设备