今年9月，蘋果新一代手表Apple watch 6推出測血氧功能，之后的一兩個(gè)月里，帶有測血氧功能的智能手表扎堆發(fā)布，vivo WATCH、華為手表GT2、榮耀手表GS Pro、華米Amazfit GTR 2和GTS 2等旗艦級(jí)智能手表幾乎都包含這一功能。

從臨床檢測走向大眾

智能手表的測血氧功能，事實(shí)上是通過測量人體動(dòng)脈血氧飽和度來判斷是否健康，血氧飽和度具體是指血液中與氧氣結(jié)合的血紅蛋白含量占比，即血液中血氧的濃度。

一般而言，若血氧飽和度在94%以下，就會(huì)被視為供氧不足。許多臨床疾病都會(huì)造成供氧不足的情況，直接影響細(xì)胞正常的新陳代謝，嚴(yán)重時(shí)更是會(huì)威脅生命，因此血氧檢測對于臨床醫(yī)學(xué)而言十分重要。

追溯血氧測量最原始的方法，需要先采血，再經(jīng)過血?dú)夥治鰞x進(jìn)行電化學(xué)分析，最終得出血氧飽和度。這一方法步驟繁雜，且無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)檢測。

不過隨著臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展，如今普遍采用無創(chuàng)式血氧測量，只要為患者佩戴一個(gè)指壓式光電傳感器，就能實(shí)現(xiàn)連續(xù)性的血氧檢測。

用智能手表測血氧的原理類似于指壓式測量，但不同的是，手表發(fā)射光源所照射的部分是手腕，并不像手指那樣“透明”，可見光與紅外光無法穿透，因此更具挑戰(zhàn)性。

但智能手表作為使用頻率十分高的可穿戴設(shè)備，其發(fā)展空間的刺激遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于需要面臨的挑戰(zhàn)。

光學(xué)傳感器是智能手表測血氧的核心

“智能手表的血氧監(jiān)測模塊由光學(xué)傳感器、前段信號(hào)采集系統(tǒng)、算法三部分組成。其原理是根據(jù)血液中氧合血紅蛋白和脫氧合血紅蛋白對紅光和紅外光的吸收率不同的特點(diǎn)，通過光學(xué)傳感器向皮膚照射紅光和紅外光，然后得到經(jīng)皮膚下血管反射后的紅光和紅外光，最后通過算法計(jì)算出血氧。”華米科技一位資深技術(shù)人員表示。

蘋果官網(wǎng)顯示，Apple Watch 6配備的血氧傳感器由四組LED光簇和四個(gè)光電二極管組成，并集成在水晶玻璃表背之中。

作為測血氧的核心，光學(xué)傳感器的精度對于測量結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。

“智能手表測血氧，是通過測毛細(xì)血管得到的信號(hào)，信號(hào)非常微弱。通常這個(gè)信號(hào)淹沒在上面，反饋的信號(hào)可能只有1%左右是有用的。因此，光學(xué)、濾波等設(shè)計(jì)非常重要”艾邁斯半導(dǎo)體現(xiàn)場應(yīng)用工程師經(jīng)理李銘豪說。

目前，業(yè)界的公司都在采取各種措施提升精度。

不過，從目前智能手表測血氧的實(shí)際效果來看，雖說有精度的提升，但距離實(shí)現(xiàn)醫(yī)療級(jí)別的血氧監(jiān)測，還是有一定的差距。在傳出Apple Watch 6測血氧功能不準(zhǔn)確的消息時(shí)，蘋果公司就出來澄清過，該功能僅作為健康參考，不作為醫(yī)療診斷標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)數(shù)據(jù)顯示，目前還沒有一款智能手表上的測血氧功能通過NMPA或FDA認(rèn)證，即達(dá)到醫(yī)療診斷水平。

更多的可穿戴設(shè)備

基于光學(xué)傳感器的血氧監(jiān)測，可以觀察到其他智能傳感在可穿戴設(shè)備上的發(fā)展，準(zhǔn)確性越高、體積越小、功耗越低，可適用的場景就越多。

談及血氧傳感器未來的發(fā)展，華米科技認(rèn)為，未來的血氧監(jiān)測將是更準(zhǔn)確、更無感、以及運(yùn)動(dòng)連續(xù)血氧監(jiān)測和更多的健康服務(wù)。

華米科技表示，增加一個(gè)測血氧功能，硬件成本增加不大，血氧的研發(fā)投入主要在于光學(xué)模組設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)以及測試，由于這些設(shè)計(jì)具有通用性，批量出貨后，成本增加就不明顯了。這也意味著，血氧傳感器未來的發(fā)展，受成本影響較小。

因此，短期來看，血氧傳感器的下一步發(fā)展將是在智能手表上精度的提升，但距離進(jìn)入更多的可穿戴設(shè)備，也并不遙遠(yuǎn)。