随着人口老龄化的加剧、生活方式的转变及居住环境的多样化,社会疾病谱正经历着深刻的变革。我国慢性病患者群体正逐年扩大,据《中国健康城市白皮书》揭示,35至65岁的人群已成为慢性病的主流群体。肥胖、超重、血脂异常、脂肪肝等疾病虽然普遍,但若不及时干预,它们将逐步演变为生命健康的重大隐患。
慢性病在早期往往表现为所谓的“亚健康”状态,此时对心率、心电、血压、血氧等生命体征进行实时监测,便能实现慢性病的早期发现与及时治疗。可穿戴设备通过与人体接触,为健康管理提供了便利,常见的形态有以耳部为支撑的耳戴设备,以手腕为支撑的手表/手环,以及以头部为支撑的虚拟现实/增强现实设备等。实际上,专业级可穿戴设备在医疗保健领域已被广泛应用,如智能云血压仪、心率血氧探测仪、远程监护设备(RPM)等。

当前,可穿戴设备在生命体征监测方面的解决方案主要包括PPG(光电容积脉搏波描记法)、ECG(心电图)、Bio-Z(生物阻抗分析)三种技术。PPG技术以光为载体,用于心率信息的获取;ECG技术以电为载体,即心电图,是我们熟悉的医院检查技术;Bio-Z技术以电为载体,可判断体脂率、基础代谢率等参数,还可应用于情绪测量。

在医院等理想环境中进行的生命体征监测,由于环境稳定、设备完善等因素,更容易获得可靠的测量结果。然而,若将设备简化到可穿戴设备中,就不可避免地会受到更多因素的干扰。
以PPG技术为例,它通过向皮肤发射特定波长的光束,并通过光电接收器检测光强度变化,从而产生脉搏数据。PPG也可用于测量血氧数值,原理在于含氧量不同的血液反射率不同。PPG的优点在于无需侵入性采样,适合日常监测,但易受环境干扰,且对算法优化依赖度高。

在可穿戴ECG部分同样存在挑战。由于设备尺寸限制,通常需要用户进行一些操作,如接触手表表冠,以获取信号。外部因素如皮肤干燥、松弛等也会影响测量结果。

智能穿戴设备在健康监测功能上依赖于算法补充,以实时的监测和预警为主,突出全天候和便携性。然而,结合社会实际,具备健康管理的可穿戴设备能够弥补医疗资源短缺的供需缺口,推动分级诊疗体系发展,健康管理技术将为可穿戴市场带来重要的拉动功能,我们也迫切需要挖掘可穿戴设备在这方面的潜力。