一、智能手環(huán)測心率到底靠不靠譜？讓業(yè)內(nèi)專家為你揭秘

第一種：PPG光電容積脈搏波描記法原理（PhotoPlethysmoGraphy）

簡單來說，反射而已，就是利用血液中透光率的脈動變化，折算成電信號，對應(yīng)就是心率。

?

▲代表產(chǎn)品：FitbitchargeHR&Surge

當(dāng)一定波長的光束照射到指端皮膚表面時(shí)，光束將通過透射或反射方式傳送到光電接收器，在此過程中由于受到指，端皮膚肌肉和血液的吸收衰減作用，檢測器檢測到的光強(qiáng)度將減弱。其中皮膚、肌肉組織等對光的吸收在整個(gè)血液循環(huán)中是保持恒定不變的，而皮膚內(nèi)的血液，容積在心臟作用下呈搏動性變化。當(dāng)心臟收縮時(shí)外周血容量最多光吸收量也最大，檢測到的光強(qiáng)度最小。而在心臟舒張時(shí)，正好相反，檢測到的光強(qiáng)度最大，使光接收器接收到的光強(qiáng)度隨之呈脈動性變化。

為什么經(jīng)常見到的都是綠光LED？

因?yàn)樵谘哼@種紅色液體面前，綠光的吸收率是最大的，對于數(shù)據(jù)判斷是比較準(zhǔn)確的。

當(dāng)用戶的心臟跳動時(shí)，會有更多的血液流過用戶的手腕，綠光的吸收量也會越大。在心臟跳動間隙，血液流量減少，導(dǎo)致綠光的吸收也會減少。

舉個(gè)例子，假設(shè)手環(huán)的發(fā)光數(shù)值為100，皮膚肌肉組織吸收恒定的10，血液總吸收為15，那反射后為100-10*2-15=65，然后動脈血過來，紅細(xì)胞含氧增多，血液總吸收變成了2被，那反射后為50，之后會一直處于65-50-65-50-65-50-65-50-65-50……，通過計(jì)算每秒多少次脈沖變化，就得出你的心率。

不知道PPG這種方式有沒有看明白呢？

它的原理就決定了它的缺點(diǎn)，如果手環(huán)和皮膚直接有很多汗液呢？那數(shù)值就會不準(zhǔn)確。

如果你的數(shù)值是這樣變化，65-50-65-50-65-50-66-51-62-50-65等，這也會讓機(jī)器蒙逼了。

總結(jié)來說：

這種方法，測量靜息脈搏和正常有規(guī)則運(yùn)動（跑步等）還是比較準(zhǔn)的，但對于無規(guī)則的運(yùn)動，如足球羽毛球等無規(guī)則運(yùn)動，舉例所說的假設(shè)數(shù)值會亂蹦，會稍微準(zhǔn)確度下降。但也是相差幾個(gè)數(shù)值來說，對于非專業(yè)人士，我感覺應(yīng)該足夠了吧。

第二種：心電信號測量，類似ECG（心電圖）

這個(gè)說的簡單點(diǎn)，就是你去醫(yī)院做過的心電圖，其實(shí)有點(diǎn)類似。不同的是，醫(yī)院需要在心口、腳上、手腕上都要加上電極，需要測量更多的數(shù)據(jù)，而腕式手表就不需要那么多數(shù)據(jù)，僅僅心率就夠了。

簡單來說：

心臟周圍的組織和體液都能導(dǎo)電，因此可將人體看成為一個(gè)具有長、寬、厚三度空間的容積導(dǎo)體。心臟好比電源，無數(shù)心肌細(xì)胞動作電位變化的總和可以傳導(dǎo)并反映到體表。在體表很多點(diǎn)之間存在著電位差，也有很多點(diǎn)彼此之間無電位差是等電的。通過收集到的電極變化，經(jīng)過算法處理，可以還原出很多數(shù)值，其中可以還原出心率數(shù)值。

?

每次心跳，人的體表都會有微小的電極變化，而捕捉到這些電極變化，再經(jīng)過算法就可以還原出心率跳動的頻率。據(jù)我所知，手環(huán)內(nèi)，好像jawbongUP3采用的是心電測量技術(shù)，其它大部分都是光電技術(shù)。作為21世紀(jì)的新興產(chǎn)物—智能穿戴產(chǎn)品，因其特定的使用場景和佩戴要求，應(yīng)用在該領(lǐng)域的心率監(jiān)測技術(shù)目前主要有光電容積脈搏波描記法，簡稱光電法、心電信號法、壓力振蕩法、圖像信號分析法等幾類。

至于心率帶，一般也都采用心電測量，檢測體表電極變化，還原出心率數(shù)值。