智能穿戴设备能成为血氧仪的平替产品吗？

　　站在2023年初的位置上，回头望一眼2022年，谁也想不到这一年会发生这么多巨变。由于健康大环境的变化，许多人开始重视家庭健康监测。但说到健康监测，其实很多人还停留在观察自己身体是否不舒服、测量体温这类基础症状阶段，事实上这样的监测远远不足以反映人体的健康状况。从很多网友的亲身经历来看，除了测基本的体温外，血氧饱和度才是现下急需监测的重要指标。
　　血氧为何如此重要
　　据专家介绍，血氧饱和度是呼吸循环的重要生理参数，当病毒侵入引起肺部感染时，血氧的变化是判断肺部感染风险的关键指标。因此，血氧仪成了大众家庭急需的医疗电子仪器，这导致了血氧仪销量激增，甚至出现了一＂仪＂难求的现象，即使买到货也要等至少1个月才能发货。在这样的情况下，一些买不到血氧仪的消费者想到了＂平替＂产品，比如用智能穿戴设备、手机App进行监测。那么究竟这些＂平替＂能否替代血氧仪呢？
　　血氧仪 VS 智能手表
　　如果想知道智能手表是否能成为血氧仪的平替，首先要了解血氧的测量原理和标准。
　　我们知道人体血液呈现红色，主要是因为对绿色吸收比较强。由于血管周期性起搏，使得血管到光电传感器的距离发生周期性变化，只要传感器不停的发射绿光，接收端会收到一组周期性的吸收峰，对信号进行一定的处理就可以得到心率曲线。心率和血氧饱和度作为人体健康参数的重要指标，实时监测两者的动态变化，能够为预防疾病的发生提供一份科学保障。
　　据了解，目前非侵入式血氧检测有2种方案：一种是透射式 ，光源和接收管在手指两侧；另一种是反射式 ，光源和接收管在同一侧。生物方面的原理为：血液里的氧合血红蛋白对红光吸收量较多，对红外光吸收较少；而血红蛋白对红外光吸收较多，对红光吸收较少。
　　常见的指夹式血氧仪采用的就是第一种透射式检测方法，内置的指夹式光电传感器是一种医学器械，经过专业认证测量精度很高。
　　而我们消费类智能穿戴设备，比如智能手环，智能手表，体积非常有限，按照以往的穿透式光电测试方法不现实，因此普遍采用反射式光电检测方案。一边是光源发射LED，另外一边是CMOS接收端。为了确保数据稳定性和连续性，通常的发射频率是3000~4000Hz，LED的占空比50%左右。
　　智能手表并非理想＂平替＂
　　血氧仪和可穿戴设备测量出来的结果常常会大相径庭，这是因为可穿戴设备非常容易受到各种各样的干扰，简单列举几项：
　　1 信号微弱 。可穿戴设备的采集信号十分微弱，很容易受到外界因素的干扰，比如温度，以及其他设备的辐射等。
　　2 信噪比差 。为了达到更好的信噪比，需要相对大的LED电流，但大多数可穿戴设备都追求更长时间的续航，采用低功耗电路，这就意味着很难达到良好的信噪比。
　　3 数据校准 。智能手表在设计出场前都需要校准、凋零或者温补，并且软件处理时还会进一步滤波，每一环节都会导致数据不准确。
　　4 佩戴方式 。不同于指夹式的稳定测量姿势，智能手表在测量手腕部位时如果皮肤与表盘贴合不紧密，会造成LED光入射距离的变化，不同状态下测试出来的数据会有很大的差距。
　　结 论
　　由此可见，智能手表并不能成为血氧仪的＂平替＂。如果作为测量平时身体变化的参数还可以一用，但想达到医疗级别的检测还远远不够。
　　作者：Xiaxue 来源：公众号ID：EEPWweixin