▍来源：思宇医械观察
▍作者：Lily
如今在5G、物联网等新基建的发展下，智能可穿戴式心电设备在市场上也是各展风采，新型的心电设备运用数字化技术不断提高工作效率，提高临床诊断的准确性。
在疫情推动下，心电设备企业也不仅仅是产品的创新，在服务上也在提供智能化整体解决方案，在不同的医疗场景中发挥自己的优势。在这一期的内容中，我们将具体展示创新的可穿戴心电设备和它的智能化模式。
一、可穿戴心电设备的技术原理
随着人口老龄化及城镇化进程的加速，中国城乡居民心血管病患病率呈上升趋势。据统计，心血管病死亡已成为城乡居民总死亡原因的首要因素。实时监测心脏活动对心脏病的早期预防具有重大的意义，但常规心电监护设备具有体积笨重、价格较高、不易于携带的局限性。
而智能可穿戴心电设备将心电监护设备与手机终端结合起来，能够持续监测心脏电生理活动，使心电设备进入家庭成为可能。
目前的动态心电监测主要主要通过ECG和PPG两种信号收集技术。在传统的医疗设备中，监测心跳速率和心脏活动是经由测量电生理讯号与心电图(ECG)来完成的，需要将电极连接到身体来量测心脏组织中所引发电气活动的信号。此外，随着心跳会有一压力波通过血管进行传递，这个波会稍微改变血管的直径，除了ECG外的另一选择──PPG就是利用这个变化，是一种无需测量生物电信号就能获得心脏功能信息的光学技术。PPG主要用于测量血氧饱和度(SpO2)，但也可不进行生物电信号测量就提供心脏功能信息。
心电描记法(Electrocardiography,ECG)是通过生物电来进行检测，利用在人体皮肤表面贴上的电极，可以侦测到心脏的电位传动。心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着无数心肌细胞动作电位变化，这些生物电的变化称为心电，通过捕捉生物电信号再经过数字化处理，转化为经过数字化信号处理后，就能输出准确、详细的心脏健康信息。
ECG是医疗级别常用的最准确的测量心率的方法。对于智能穿戴设备来说，配备的传感器可以通过测量心肌收缩的电信号来判断使用者的心率情况，原理和心电图类似，这种方法的准确度相对高。
而PPG指的是光电容积脉搏波描记法（PhotoPlethysmoGraphy），简称PPG，来监测心率。原理是通过智能穿戴设备的绿色LED灯搭配感光光电二极管照射血管一段时间，由于血液是红色的，它可以反射红光吸而收绿光，在心脏跳动时，血液流量增多，绿光的吸收量会随之变大；处于心脏跳动的间隙时血流会减少，吸收的绿光也会随之降低。因此，根据血液的吸光度可测量心率。
具体而言，当一定波长的光束照射到皮肤表面时，光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器，在此过程中由于受到皮肤肌肉和血液吸收的衰减作用，检测器监测到光的强度将减弱。其中人体的皮肤、骨骼、肉、脂肪等对光的反射是固定值，而毛细血管和动静脉则在心脏的作用下随着脉搏容积不停变大变小。当心脏收缩时，外周血容量最多、光吸收量也最大，检测到的光强度最小；而在心脏舒张时，正好相反，检测到的光强度最大，使光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化。
二、可穿戴心电设备
的分类和国内外公司
根据佩戴方式的不同，可穿戴心电设备可以分为智能手环式、手持式、贴片式和医疗级多导式，接下来我们将根据这四种可穿戴设备的分类来介绍具体的产品和相关公司
(一）智能手环式的心电设备
目前市场上多见的可测心率的智能手环、手表大多都采用PPG技术，内置光学心率监测器，采用PPG技术的明显特征是传感器部位配备了绿色LED灯。这种方式的技术方案已经比较成熟，所以价格也相对较低。不过这种测量方法也存在一些缺点，比如耗电快，影响智能穿戴设备续航，同时也容易受环境光或皮肤表面的干扰，造成心率数据的误差。此类产品大多数在精准度方面只能作为日常数据的追踪，不能满足医疗级别的要求。
而现在，很多主打健康的高端智能手表也都同时配备了ECG功能，将ECG和PPG两种技术相结合，能够进行更为准确的监测和显示。其中苹果、华为、OPPO这些以移动设备为主的公司都已在该领域布局并获得相关医疗审批。
AppleWatch
苹果AppleWatchS4是首个获得美国FDA认证具备ECG功能的智能手表，随后三星也取得了在美的认证。但AppleWatch覆盖最为广泛，适用的国家和地区由最初的美国、美属维京群岛、关岛和波多黎各，扩展到了德国、意大利、西班牙、英国等在内的十多个国家和地区，包括中国香港和中国台湾。
通过AppleWatch表冠上的电极式心率传感器、表体背面的光学心率传感器，与手指、手腕形成电信号回路，记录心脏搏动的数据。然后，通过与之配对的iPhone上的「健康」应用程序，可以查看生成的心电图，从而判断佩戴者是否心脏异常跳动或出现房颤现象。
而在今年6月底，国家药品监督管理局在其网站上发布了一份批准文件显示，美国苹果公司的「移动心电图房颤提示软件」在中国获批，也就意味着苹果可以在国行AppleWatch中推出相应的ECG功能。
(图片来源：药监局
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