許多設備自稱能夠利用可穿戴設備或智能手機來測量血壓。除了一種產(chǎn)品之外，其他所有產(chǎn)品都需要用戶事先采用真正的壓力傳感器和袖帶測量血壓，還需要經(jīng)常用袖帶重新校準。這些設備甚至不會測量血壓，而是根據(jù)上一次的校準來測量血壓變化。

高血壓每四個月導致患者死亡的人數(shù)相當于新冠病毒自出現(xiàn)以來致死的人數(shù)。這是患者過早去世的首要病因，然而，如果您知道自己患有高血壓，則通常很容易得到治療。

首次測量血壓極其重要，一旦獲知血壓結(jié)果，您就知道自己是否需要咨詢醫(yī)生。在您使用某個設備測量血壓之前，如果還需要事先使用另一個設備首次測量血壓，那么這種設備顯然用處不大。

唯一有用的血壓測量設備需要提供醫(yī)用精度的絕對血壓值。LMD V-Sensor是真正做到無袖帶精準測血壓的唯一設備，重現(xiàn)過去100年來醫(yī)生所熟知和信任的方法，此外，通過現(xiàn)代化升級，不再使用袖帶，只需在設備上用力或輕輕按壓指尖便可輕松完成血壓測量。

在購買或投資“無袖帶”血壓儀之前，請問供應商如下問題：“每隔多長時間，我需要重新使用另一個設備來校準血壓儀？”

是否能在無袖帶設備的情況下，自己測出具有醫(yī)學精度的血壓？在瀏覽媒體上最近發(fā)布的文章之后，許多人會不假思索地說：“可以”，并且想當然地認為，現(xiàn)在有無以數(shù)計的設備可以讓任何人在他們需要時測量血壓。但這些設備是否真正名副其實，還是“買家自負責任”的情況？

在一開始，新技術(shù)的使用看起來總是十分誘人——最新款電視、音響系統(tǒng)、汽車，都聲稱能提供更多功能、更佳性能、超級便捷的易用性，的確，一切產(chǎn)品的方方面面都遠遠優(yōu)于先前任何類似的設備。機不可失，火速購買！但是，我們需要仔細審視，摒棄夸張的大肆宣傳，認真了解其實際表現(xiàn)，獲得我們所需的核心關(guān)鍵功能。

醫(yī)生使用的傳統(tǒng)測量血壓方法采用袖帶和壓力計，即血壓計，并使用聽診器來檢測血流的聲音。這一測量過程廣為人知：將袖帶裹在上臂周圍，充氣，擠壓動脈，使其收縮或阻塞，從而阻止血液流動；然后逐漸釋壓，直到血液開始重新流動。此刻，可以測量出收縮壓，因為袖帶壓力正好與心臟收縮（心跳）時動脈中的壓力平衡。然后，當血流完全不再受限時，可以測量出舒張壓：即兩次心跳之間的壓力。

根據(jù)水銀汞柱或壓力表盤所示，可以獲取收縮壓和舒張壓的讀數(shù)。讀數(shù)結(jié)果顯示方式為：收縮壓/舒張壓。大多數(shù)成年人的健康血壓約為120/80毫米汞柱，但存在諸多因素，導致血壓值因人而異——例如年齡、體能，甚至一天中的時間早晚和咖啡因攝入量。

在這種手動測量的基礎上，人們研發(fā)出了眾多自動袖帶測量設備。這種設備的工作方式與手動測量并無二致，但可以在心臟跳動時檢測到動脈區(qū)的微小變化。這會導致袖帶壓力增加，由壓力傳感器偵測到這一變化。

由于使用智能手機的人數(shù)大幅上升，手表等可穿戴設備不斷普及，許多推出的應用聲稱能夠利用手機設備或可穿戴設備傳感器來測量用戶或穿戴者的血壓。除一種設備以外，其他都聲稱能夠在沒有壓力傳感器的情況下測算血壓。但是，它們依靠的是檢測在動脈上傳播的脈搏速度。

當心臟跳動時，一股搏動的血液擠到動脈中。這股血液形成的波以每秒10米左右的速度傳播，因此在大約1/4秒的時間內(nèi)到達身體的各個部位。一部分波會在動脈的各個分支處反射，所以任何一點的血壓形態(tài)都取決于復雜的波速和個人生理情況。

眾所周知，波速取決于動脈的硬化情況和內(nèi)部壓力，所以原則上可以從速度推斷出動脈內(nèi)壓力。這就是近期大部分血壓測量設備的工作方式。但所有設備都存在一個根本的局限因素——它們需要袖帶校準以及頻繁的重新校準。您必須以常規(guī)方式測量血壓，并將您的測量結(jié)果輸入到設備中。然后它將告訴您的血壓變化程度，在數(shù)天和數(shù)周之后，您必須再次用袖帶測量血壓并輸入測量結(jié)果。

需要進行首次校準并不奇怪——每個人的動脈形態(tài)在細微之處上各有不同，心臟產(chǎn)生的壓力波形態(tài)和不同類型動脈的硬化分布情況也有所不同。需要對血壓進行頻繁的重新校準，因為人的生理情況也會發(fā)生變化——動脈的表面硬度也取決于其周圍組織的硬度，而這又受到水化、肌肉張力、脂肪量和許多其他生理甚至心理因素的影響。

鑒于這些設備不測量血壓，而是測算自上次用袖帶測量以來的血壓變化，讓我們看看它們的工作原理。根據(jù)采用的技術(shù)，可將它們分為四種類型：

1.只使用手機攝像頭的設備

2.使用純光學傳感器的設備

3.使用光學和另一種傳感器的設備

4.使用間接數(shù)據(jù)的設備

無壓力傳感器測算血壓變化的設備

1.只使用手機攝像頭的應用

這些產(chǎn)品聲稱通過讀取手指（通常是食指）的脈搏來測算血壓，它們用手電筒照亮手指，10-15秒后就能得到一個讀數(shù)。攝像頭用于檢測動脈對光的吸收。動脈擴張時，會吸收更多的紅光。因此，所得信號與動脈的直接面積有關(guān)，壓力上升時，動脈會隨著許多反射波產(chǎn)生的復雜行為而舒張。

然后就可以用一種叫做“脈搏波形分析”的技術(shù)來檢測與血壓有關(guān)的波形特征。這通常采用機器學習或人工智能完成，在記錄血壓的同時，還要記錄各個測量者發(fā)出的信號。人工智能試圖將波形與測量的血壓相關(guān)聯(lián)。

這種分析方式本來就不容易，然而，由于波形取決于手指壓在攝像頭上的力度，想要獲得準確的結(jié)果更是難上加難。按壓會提高手指組織中的壓力，因此動脈的面積（取決于動脈內(nèi)外的壓力差）會發(fā)生變化。這種變化并非恒定——它取決于瞬時壓力——所以波形會發(fā)生變化。

更有甚者，一些應用聲稱能夠用“自拍”攝像頭拍攝的面部視頻圖像，通過人工智能進行分析——這種技術(shù)稱之為經(jīng)皮光學成像。這種技術(shù)采用非接觸性，所以不會因為您的用力程度而產(chǎn)生影響。一些發(fā)表的研究表明，用這種技術(shù)測算血壓與手指按壓攝像頭一樣準確，但獲得美國食品和藥物管理局（FDA）批準的唯一一種設備并未聲稱可以測量血壓，且只能在嚴格控制的醫(yī)院環(huán)境中使用。

2.使用純光學傳感器的設備

在大多數(shù)活動監(jiān)測手環(huán)和智能手表上，LED燈發(fā)光照亮手腕皮膚，光學傳感器測量反射的光線。這可以測量脈搏，如果光有兩種顏色，還可以測算血氧量（稱為SpO2）。這些傳感器也可以采用與手機攝像頭相同的方式工作，其優(yōu)點是經(jīng)過優(yōu)化，可以檢測動脈血，如果是可穿戴設備，可以實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。這些設備遇到的難題是，施加在皮膚表面的壓力會影響波形，當用戶移動時，這可能會發(fā)生變化（這種影響稱之為運動偽影）。

同樣，需要經(jīng)常對其進行校準和重新校準，一些先進的設備在出售時配有自動袖帶。

3.使用光學和另一種傳感器測算血壓的設備

有些設備可以直接測算脈波傳導速度，而不是從周圍動脈的波形中進行推算。這又分為兩類：

使用心電圖檢測觸發(fā)心臟泵血的電信號，或使用加速度計檢測心臟泵血時的振動。

使用兩個光學傳感器觀察同一動脈上的不同位置，并檢測在它們之間搏動傳播的時間延遲。

可使用兩個電極檢查心電圖，通常是將每個電極夾在兩只手的一個手指上。智能手機通常配有一個加速度計，因此可以將手機放在胸前來檢測振動。這種技術(shù)有兩大局限

觸發(fā)峰（心電圖中的QRS波群，心臟及其瓣膜的各種正負運動）與血液搏動射出時間不一致。射血前期因人而異，所以從搏動觸發(fā)到身體外周檢測到搏動的時間間隔等于射血前期（PEP）加上傳播時間。

只有知道心臟和外周的有效距離時，才能獲取速度。在實際情況中，需要使用替代參數(shù)（如用戶身高）和經(jīng)驗法則來進行測算。

使用兩個傳感器存在準確性的問題。動脈中的脈搏并非瞬間搏動，而是在約50毫秒的時間內(nèi)上升，而且在運動期間，甚至在脈搏之間也會有所不同。很難將其測量時間優(yōu)化到10毫秒，波在這段時間內(nèi)會傳播100毫米。兩個傳感器必須相隔很遠，才能對波速做出準確估計。即使測算出波速，仍然存在一個問題，即它會隨各種生理情況的變化而變化，需要經(jīng)常重新校準。

4.使用間接數(shù)據(jù)的設備

如今有一種新設備，它使用脈波傳導速度的脈搏波形分析以及廣泛的間接數(shù)據(jù)——如用戶的年齡、身高、性別和體重——進行血壓測算。這些設備通過機器學習或人工智能進行訓練，使用檢測信號和間接數(shù)據(jù)來分析多人數(shù)據(jù)。據(jù)稱，這些設備可以對血壓進行絕對測算，而無需袖帶進行個人校準。

這種方法的有效性存疑，一家主打該類產(chǎn)品的公司最近加入了純脈搏波形分析的陣營，提供配有袖帶的個人校準解決方案。即使這種產(chǎn)品有效，也會引起人們更深的擔憂。

僅通過間接數(shù)據(jù)就可以很好測算出您的血壓。它給出的結(jié)果是與您年齡、身高、性別和體重相仿的正常個體血壓值。由于（原則上）我們大多數(shù)人身體正常，所以在大多數(shù)情況下這是一個很好的測算結(jié)果。當然，它并不能檢測異常個體的血壓值，對他們而言，早期且精準的血壓測量至關(guān)重要。血壓計采用的國際標準是其測量的平均準確度，因此，如果一個設備告知您的血壓應該在哪個范圍之內(nèi)，這個設備是可以通過國際標準的，因為少數(shù)的異常個體情況會被大量的正常個體情況所掩蓋。

V-Sensor-經(jīng)過科學驗證，與新技術(shù)相結(jié)合

目前已知只有一種方法可以準確無創(chuàng)測量血壓——即經(jīng)典阻塞技術(shù)，對動脈周圍的組織施壓以平衡內(nèi)部壓力。

瑞士公司LMD打造這一技術(shù)，使其上升到全新水平，在過去的十多年中，研發(fā)出花生般大小的微型裝置，現(xiàn)在有越來越多的智能手機和支持藍牙的可穿戴設備集成這一裝置。

LMD V-Sensor配有專用集成電路（ASIC），與手機一起協(xié)作來處理和計算數(shù)據(jù)。LMD V-Sensor采用嵌入式柔性樹脂MEMS壓力傳感器，食指按壓值會傳輸給專用集成電路（ASIC）。這是該產(chǎn)品與其他所有產(chǎn)品的一個關(guān)鍵區(qū)別所在——它采用壓力傳感器測量血壓。大多數(shù)人并不知道的是：在人類的食指上，靠近皮膚的表面存在動脈。

在這些動脈上施壓，會讓它們收縮或阻塞，就像袖帶在上臂施加壓力一樣。智能手機應用上的游戲式界面可確保用戶施加正確的手指壓力，保持約45秒。

V-Sensor也有兩個LED和一個光電二極管組成的光學傳感器。光學傳感器照亮皮膚，可以看到血流，并從血液的顏色（血紅蛋白反射光線）和脈搏率（bpm）測量血氧水平。此外，V-Sensor還集成紅外線溫度計，掃描額頭即可獲取醫(yī)用精度的溫度讀數(shù)。根據(jù)呼吸和脈搏的關(guān)系，可以測量出呼吸率。專用集成電路還能通過雙手測量心電圖。

LMD是同類設備的唯一制造商。在LMD開發(fā)并獲得專利后，密歇根大學獨立發(fā)明了一種使用相同科學原理的原型設備，經(jīng)驗證，該設備也可以在無袖帶的情況下準確、可靠地測量血壓。

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1.基于ZigBee的可穿戴心電監(jiān)護系統(tǒng)設計方案

該方案利用ZigBee技術(shù)將若干可穿戴心電檢測終端根據(jù)需求構(gòu)建相應結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡，由服務主機完成數(shù)據(jù)匯總、存儲、顯示等一系列信息化管理功能。無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點主要由心電監(jiān)測芯片BMD101、STC微處理器和CC2530無線收發(fā)模塊等構(gòu)成。

2.情緒檢測可穿戴腕帶及情緒檢測技術(shù)解決方案

情緒檢測可穿戴腕帶，能夠可靠和舒適地測量人的情緒狀態(tài)的技術(shù)解決方案。目前已經(jīng)開發(fā)出一種輕松攜帶的手腕帶。通過連續(xù)檢測被檢測者在日常生活中的皮膚電導，這種手腕帶可以對人的情緒狀態(tài)進行良好的監(jiān)測。

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