智能穿戴設備的血氧測量是否靠譜？

我們看到越來越多的智能穿戴設備，無論是智能手環、智能手表還是智能指環，都開始加入一系列的健康監測功能，而且成本也已經基本降下來了。這些硬件加上配套的軟件可以讓普通用戶也能方便地測量心率、血氧飽和度等等體征，我們今天就來聊聊血氧飽和度測量有哪些說法。

智能穿戴設備的血氧測量準不準？

除了在醫院進行的有創檢測外，多數血氧檢測還是用脈搏血氧儀來進行的，而血氧儀的原理就是通過紅色LED+紅外LED發射特定波長的光線，再由設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這類的腕上設備，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，我們在查看各項參數時，可以看到蘋果的心率監測功能是過了美國FDA認證的，但它的血氧飽和度監測是并沒有這個認證的，而且大部分智能穿戴設備的這一功能都沒有得到FDA認證。這點在國內的設備中也可以看出，比如華為的Watch GT 3 Pro的ECG心電分析通過了國家NMPA二類醫療器械認證，但通過該認證的腕式血氧儀幾乎沒有，即便有也和智能可穿戴設備無關。可謂可以看出目前的智能穿戴設備方案，要想達到醫療級別的血氧測量還是有一定難度。

而反觀透射類的指夾式血氧儀，有一大批通過了FDA認證和NMPA認證的，而且精度也普遍能夠達到±2%以下。這是因為這類指夾式血氧儀往往會完全包裹住檢測位置，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。而這些經過認證的血氧儀是可以用于醫院的，反觀其他OTC的血氧儀，尤其是智能穿戴設備，還是主要用于一般的健康和運動場景，并不適合患者使用，這也是為何這類設備都會在產品界面注明，其血氧數據不用于診斷和醫療用途。

射頻測量血氧

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

比如專業研究發現，黑人隱性低氧血癥的患者使用這類脈搏血氧飽和度測量無法檢測出問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、皮膚溫度、抽煙和指甲油使用的情況也會影響這種測量方式的結果，而且血氧儀讀數越低，其精度也會隨之變低。所以FDA指出，如果要利用脈搏血氧儀來做出診斷和治療決策的話，哪怕是FDA認證的脈搏血氧儀，也盡量根據讀數隨時間變化的趨勢，而不是單次測出的結果來下定論。

為此不少公司開始構思如何用新的方式來規避這類光電脈搏測量的問題，比如Movano這家初創醫療科技公司，就打算利用基于射頻技術的智能穿戴設備來測量一系列生命體征。這家公司于今年公開了自研的射頻SoC，集成了4顆IC，用到他們的專利毫米波技術。

Movano指出射頻信號不會像光電傳感器一樣，從組織和骨骼中獲得反射信號，且不會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量，與此同時他們也在研究將這顆SoC集成到一個新系統中，進而加入無創血糖和無袖帶血壓監測。不過他們計劃打造的智能穿戴設備產品目前還是智能指環，與Oura這類同形態產品競爭。值得一提的是，目前市面上也有一些使用脈搏測量的智能指環，比如樂普就有推出O2Ring這種指環式血氧儀，這類智能穿戴設備倒是能用上精度更高的透射式方案，在通過醫療認證上會更有優勢一些。

結語

為了進一步提升智能穿戴設備在血氧飽和度測量上的精度，我們還是得看傳感器、模擬和芯片廠商未來在這類應用的抗干擾、功耗上能否有何突破，現在不少利用算法來提高精度的方式仍有一定局限性。我們在為了血氧監測考慮購買智能穿戴設備時，還是需要將其視為運動健康類產品，而不是專業醫療器械。