智能穿戴設(shè)備的血氧測(cè)量是否靠譜？

我們看到越來(lái)越多的智能穿戴設(shè)備，無(wú)論是智能手環(huán)、智能手表還是智能指環(huán)，都開(kāi)始加入一系列的健康監(jiān)測(cè)功能，而且成本也已經(jīng)基本降下來(lái)了。這些硬件加上配套的軟件可以讓普通用戶也能方便地測(cè)量心率、血氧飽和度等等體征，我們今天就來(lái)聊聊血氧飽和度測(cè)量有哪些說(shuō)法。

智能穿戴設(shè)備的血氧測(cè)量準(zhǔn)不準(zhǔn)？

除了在醫(yī)院進(jìn)行的有創(chuàng)檢測(cè)外，多數(shù)血氧檢測(cè)還是用脈搏血氧儀來(lái)進(jìn)行的，而血氧儀的原理就是通過(guò)紅色LED+紅外LED發(fā)射特定波長(zhǎng)的光線，再由設(shè)備接收反射或投射的光線，指夾式的血氧儀所用的正是投射式，而智能手表和智能手環(huán)這類的腕上設(shè)備，考慮到透射率和表帶的原因，自然不好采用投射式，所以均采用了反射式。

但這兩者的精度還是存在差異的，我們以蘋果的Apple Watch智能手表為例，我們?cè)诓榭锤黜?xiàng)參數(shù)時(shí)，可以看到蘋果的心率監(jiān)測(cè)功能是過(guò)了美國(guó)FDA認(rèn)證的，但它的血氧飽和度監(jiān)測(cè)是并沒(méi)有這個(gè)認(rèn)證的，而且大部分智能穿戴設(shè)備的這一功能都沒(méi)有得到FDA認(rèn)證。這點(diǎn)在國(guó)內(nèi)的設(shè)備中也可以看出，比如華為的Watch GT 3 Pro的ECG心電分析通過(guò)了國(guó)家NMPA二類醫(yī)療器械認(rèn)證，但通過(guò)該認(rèn)證的腕式血氧儀幾乎沒(méi)有，即便有也和智能可穿戴設(shè)備無(wú)關(guān)。可謂可以看出目前的智能穿戴設(shè)備方案，要想達(dá)到醫(yī)療級(jí)別的血氧測(cè)量還是有一定難度。

而反觀透射類的指夾式血氧儀，有一大批通過(guò)了FDA認(rèn)證和NMPA認(rèn)證的，而且精度也普遍能夠達(dá)到±2%以下。這是因?yàn)檫@類指夾式血氧儀往往會(huì)完全包裹住檢測(cè)位置，避免其他外界因素的干擾，比如光線、佩戴松緊度和皮膚厚度等。而這些經(jīng)過(guò)認(rèn)證的血氧儀是可以用于醫(yī)院的，反觀其他OTC的血氧儀，尤其是智能穿戴設(shè)備，還是主要用于一般的健康和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，并不適合患者使用，這也是為何這類設(shè)備都會(huì)在產(chǎn)品界面注明，其血氧數(shù)據(jù)不用于診斷和醫(yī)療用途。

射頻測(cè)量血氧

然而無(wú)論是指夾式血氧，還是智能可穿戴設(shè)備，靠的都還是光電傳感器的脈搏測(cè)量，傳感器、LED廠商們也都根據(jù)集成度的不同，為兩種方式提供了成熟的方案。但目前光電傳感器在測(cè)量上也有不小的挑戰(zhàn)，比如去年美國(guó)FDA就指出，深色皮膚的人使用這類脈搏血氧計(jì)可能并不準(zhǔn)確。

比如專業(yè)研究發(fā)現(xiàn)，黑人隱性低氧血癥的患者使用這類脈搏血氧飽和度測(cè)量無(wú)法檢測(cè)出問(wèn)題的概率是白人患者的三倍，這是由于皮膚色素沉著的原因引起的。不僅如此，血液循環(huán)、皮膚溫度、抽煙和指甲油使用的情況也會(huì)影響這種測(cè)量方式的結(jié)果，而且血氧儀讀數(shù)越低，其精度也會(huì)隨之變低。所以FDA指出，如果要利用脈搏血氧儀來(lái)做出診斷和治療決策的話，哪怕是FDA認(rèn)證的脈搏血氧儀，也盡量根據(jù)讀數(shù)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，而不是單次測(cè)出的結(jié)果來(lái)下定論。

為此不少公司開(kāi)始構(gòu)思如何用新的方式來(lái)規(guī)避這類光電脈搏測(cè)量的問(wèn)題，比如Movano這家初創(chuàng)醫(yī)療科技公司，就打算利用基于射頻技術(shù)的智能穿戴設(shè)備來(lái)測(cè)量一系列生命體征。這家公司于今年公開(kāi)了自研的射頻SoC，集成了4顆IC，用到他們的專利毫米波技術(shù)。

Movano指出射頻信號(hào)不會(huì)像光電傳感器一樣，從組織和骨骼中獲得反射信號(hào)，且不會(huì)被皮膚色素沉著給吸收。可以以更高的精度完成血氧飽和度測(cè)量，與此同時(shí)他們也在研究將這顆SoC集成到一個(gè)新系統(tǒng)中，進(jìn)而加入無(wú)創(chuàng)血糖和無(wú)袖帶血壓監(jiān)測(cè)。不過(guò)他們計(jì)劃打造的智能穿戴設(shè)備產(chǎn)品目前還是智能指環(huán)，與Oura這類同形態(tài)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。值得一提的是，目前市面上也有一些使用脈搏測(cè)量的智能指環(huán)，比如樂(lè)普就有推出O2Ring這種指環(huán)式血氧儀，這類智能穿戴設(shè)備倒是能用上精度更高的透射式方案，在通過(guò)醫(yī)療認(rèn)證上會(huì)更有優(yōu)勢(shì)一些。

結(jié)語(yǔ)

為了進(jìn)一步提升智能穿戴設(shè)備在血氧飽和度測(cè)量上的精度，我們還是得看傳感器、模擬和芯片廠商未來(lái)在這類應(yīng)用的抗干擾、功耗上能否有何突破，現(xiàn)在不少利用算法來(lái)提高精度的方式仍有一定局限性。我們?cè)跒榱搜醣O(jiān)測(cè)考慮購(gòu)買智能穿戴設(shè)備時(shí)，還是需要將其視為運(yùn)動(dòng)健康類產(chǎn)品，而不是專業(yè)醫(yī)療器械。