（人民日?qǐng)?bào)健康客戶端 記者 李益萌）工業(yè)和信息化部5月29日發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2026年1月至4月，我國(guó)電子信息制造業(yè)生產(chǎn)保持快速增長(zhǎng)，規(guī)模以上電子信息制造業(yè)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入5.88萬(wàn)億元，行業(yè)呈現(xiàn)良好發(fā)展態(tài)勢(shì)。在電子信息制造業(yè)中，智能手表發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。

心率、心律、血壓、血氧、睡眠……智能手表正承載越來越多的健康監(jiān)測(cè)功能。人們擁有的不再只是一塊戴在手腕上的小巧屏幕，更是從運(yùn)動(dòng)伴侶轉(zhuǎn)向健康監(jiān)測(cè)的“隨身管家”。這些數(shù)據(jù)是怎么測(cè)出來的？背后的技術(shù)原理是什么？國(guó)產(chǎn)品牌做到了什么程度？人民日?qǐng)?bào)健康客戶端記者采訪了消費(fèi)者常用大廠品牌智能手表研發(fā)相關(guān)人員，拆解智能手表背后的健康功能。

測(cè)試員正在檢測(cè)智能手表對(duì)健康指標(biāo)的監(jiān)測(cè)表現(xiàn)。受訪者供圖

心率監(jiān)測(cè)：捕捉一明一暗的光線變化

“心率監(jiān)測(cè)是智能手表健康功能的基石，無論是日常狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷、睡眠質(zhì)量，還是心血管風(fēng)險(xiǎn)篩查，都需要精準(zhǔn)、連續(xù)、高密度的心率數(shù)據(jù)?！比A為終端BG智能穿戴與運(yùn)動(dòng)健康產(chǎn)品線總裁張煒說。

張煒進(jìn)一步介紹，血液具有吸收特定波段光線的特性。智能手表背部?jī)?nèi)置LED與光電傳感器，LED會(huì)向手腕皮膚貼合處發(fā)射光線。心臟收縮時(shí)，血液流速加快，反射光線變?nèi)?；舒張時(shí)，血液流速變慢，反射光線變強(qiáng)。光電傳感器持續(xù)捕捉規(guī)律性的明暗光信號(hào)波動(dòng)，將其轉(zhuǎn)換成電子脈沖信號(hào)，也就能夠計(jì)算出實(shí)時(shí)心率了，這就是監(jiān)測(cè)心率最常用、最基礎(chǔ)的邏輯。

監(jiān)測(cè)心率時(shí)，智能手表的傳感器會(huì)向皮膚發(fā)射綠光。李益萌 攝

“運(yùn)動(dòng)、緊張情緒過后，健康的心臟能夠很快‘踩剎車’，讓心率降下來。如果‘剎車’能力較弱，可能增加遠(yuǎn)期心源性猝死的風(fēng)險(xiǎn)?！北本s耀終端有限公司運(yùn)動(dòng)健康產(chǎn)品線總經(jīng)理肖培松表示，智能手表對(duì)心率減速力（DC）的進(jìn)一步監(jiān)測(cè)，可以提醒使用者調(diào)整作息、睡眠、壓力等，或在高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)尋求醫(yī)生專業(yè)指導(dǎo)。

心率的準(zhǔn)確性，對(duì)下游功能有著決定性的影響。vivo手表所在企業(yè)維沃移動(dòng)通信有限公司技術(shù)規(guī)劃專家于龍表示，劇烈運(yùn)動(dòng)帶來的偽影（因運(yùn)動(dòng)干擾產(chǎn)生的“假信號(hào)”）遠(yuǎn)強(qiáng)于正常的心臟信號(hào)，“如何通過軟硬件手段，有效地將心臟信號(hào)從浩如煙海的干擾中分解出來，正確、及時(shí)地呈現(xiàn)，是目前行業(yè)在努力進(jìn)步的一個(gè)活躍領(lǐng)域?！?/p>

心律監(jiān)測(cè)：分析脈搏波形、捕捉心電活動(dòng)

心率監(jiān)測(cè)是看心跳的頻率（快慢），心律監(jiān)測(cè)是看心跳的節(jié)律（規(guī)不規(guī)律）。技術(shù)上如何實(shí)現(xiàn)這一功能？張煒、肖培松向人民日?qǐng)?bào)健康客戶端記者講解心律監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí)，不約而同提到了兩種傳感器，一是PPG（光電容積脈搏波）傳感器，二是ECG（心電圖）傳感器。

PPG傳感器也就是前述捕捉心率所用的技術(shù)。得到心率后，通過算法分析其波動(dòng)規(guī)律，識(shí)別異常的脈搏波形，從而判斷房顫、早搏等心律失常風(fēng)險(xiǎn)。不僅讓PPG傳感器突破了單純的測(cè)心率功能，在準(zhǔn)確性、可靠性方面，這項(xiàng)技術(shù)也獲得了二類醫(yī)療器械注冊(cè)證。

ECG傳感器的用法更加直接。依靠手表機(jī)身的金屬電極，與身體觸碰后形成導(dǎo)電回路，捕捉心肌放電的生物電信號(hào)，生成心電圖。通過研發(fā)的算法分析，判斷心律失常的風(fēng)險(xiǎn)，甚至分辨具體類型。

不過，這兩種方式都是醫(yī)療輔助篩查工具，不等同于臨床診斷。若有偶發(fā)心律失常的結(jié)果，不足以下疾病定論；如果經(jīng)過一段時(shí)間的佩戴，時(shí)常出現(xiàn)異常結(jié)果，應(yīng)引起重視，規(guī)范就醫(yī)。

血壓監(jiān)測(cè)：有袖帶、無袖帶均可監(jiān)測(cè)

“我有高血壓家族史，所以特意選擇了能監(jiān)測(cè)血壓的手表?！痹诒本讶峁ぷ鞯男W（化名）告訴記者，最近，他換了一塊新的智能手表，在挑選過程中發(fā)現(xiàn)，有的手表是充氣測(cè)血壓，有的手表卻不用充氣。

小歐的選購(gòu)體驗(yàn)，正展示了目前智能手表監(jiān)測(cè)血壓的兩種常見的技術(shù)路線，一是氣囊袖帶技術(shù)，二是PPG技術(shù)。于龍向記者講解，前者應(yīng)用了傳統(tǒng)血壓計(jì)的原理，不過遠(yuǎn)遠(yuǎn)窄于傳統(tǒng)的充氣袖帶又成為了技術(shù)挑戰(zhàn)；后者是將血流變化產(chǎn)生的光學(xué)特征與血壓值聯(lián)系起來，可以無感長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，但需要克服人與人之間的信號(hào)特征差異。

張煒介紹，傳統(tǒng)袖帶是給位于上臂的肱動(dòng)脈加壓，而智能手表的超窄氣囊袖帶，是給位于手腕的橈動(dòng)脈加壓——由微型氣泵加壓，阻斷橈動(dòng)脈血流，再緩慢放氣，壓力傳感器捕捉脈搏波振動(dòng)信號(hào)，從而計(jì)算收縮壓和舒張壓。目前這項(xiàng)技術(shù)也獲得了二類醫(yī)療器械注冊(cè)證。此外，還可以設(shè)定間隔自動(dòng)測(cè)量，獲得晝夜血壓波動(dòng)規(guī)律，幫助識(shí)別夜間高血壓、白大褂高血壓。

肖培松介紹，PPG監(jiān)測(cè)血壓利用了不同波長(zhǎng)的光，不再只是測(cè)心率用到的綠光——藍(lán)光、綠光、紅光和紅外光，分別用于獲取淺層毛細(xì)血管、中層動(dòng)脈、深層動(dòng)脈的血流信號(hào)。通過這四道光線反射數(shù)據(jù)的差異，得出血液抵達(dá)不同組織部位的時(shí)間差，更加無感地判斷血壓情況、監(jiān)測(cè)血壓變化。在校準(zhǔn)方面，手表測(cè)量2分鐘內(nèi)，使用醫(yī)用血壓計(jì)測(cè)量，將數(shù)據(jù)輸入手表，能夠建立起血壓值與PPG信號(hào)之間的關(guān)聯(lián)。

血管彈性評(píng)估：心電信號(hào)+脈搏波形的“配合戰(zhàn)”

良好的血管?彈性，能緩沖心臟泵血帶來的壓力波動(dòng)，高血壓人群尤其需要關(guān)注。在臨床中，脈搏波傳導(dǎo)速度（PWV）是評(píng)估動(dòng)脈硬化的金標(biāo)準(zhǔn)。

于龍向記者講解，相比于臨床標(biāo)準(zhǔn)的PWV測(cè)量方法，手表采用了相對(duì)簡(jiǎn)單的替代法——手表標(biāo)記心臟收縮起始時(shí)刻、記錄脈搏波到達(dá)手腕的時(shí)刻，兩者的時(shí)間差為脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間（PTT），結(jié)合身高估算的動(dòng)脈傳導(dǎo)距離，可推算PWV的參考值，作為血管彈性的評(píng)估依據(jù)。對(duì)于特定的年齡、體重等基本特征而言，壓力波的傳導(dǎo)速度越快，代表著血管彈性越差。

張煒進(jìn)一步解釋，評(píng)估心律用到的PPG傳感器和ECG傳感器，在測(cè)量PWV時(shí)可以“打配合戰(zhàn)”——由ECG傳感器捕捉心電信號(hào)，標(biāo)記心臟收縮起始時(shí)間點(diǎn)，PPG傳感器記錄脈搏波完整形態(tài)，捕捉波峰到達(dá)時(shí)間，再進(jìn)行信號(hào)過濾與AI計(jì)算，結(jié)合身高、體重、性別、年齡等基本體征數(shù)據(jù)，測(cè)定最終PWV數(shù)值。

血氧監(jiān)測(cè)：看看血紅蛋白“偏愛”哪種光

血氧飽和度衡量著人體的氧氣供應(yīng)水平。氧合血紅蛋白對(duì)紅光（約660nm）的吸收較弱，對(duì)紅外光（約940nm）的吸收較強(qiáng)；脫氧血紅蛋白則相反。血氧儀正是利用這兩個(gè)波長(zhǎng)光線的吸收率差異來計(jì)算血氧飽和度。

“從本質(zhì)上講，指尖血氧儀和智能手表測(cè)血氧飽和度的基礎(chǔ)原理一樣?！庇邶?zhí)寡?，但由于更厚的皮膚、脂肪、毛發(fā)甚至是疤痕組織阻擋，在手腕捕捉到的信號(hào)質(zhì)量不如指尖，但目前的技術(shù)積累和創(chuàng)新，已經(jīng)在很大程度上解決了這個(gè)問題。

其實(shí)，智能手表除了能在手腕部位測(cè)血氧，也可以用指尖來測(cè)血氧。張煒介紹，目前手表可以設(shè)計(jì)特定的傳感器模塊，用指尖輕觸10秒，就可以連續(xù)測(cè)血氧，相比于腕部光線穿透與反射路徑，這種方式更加穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)速度、精度、便捷度的三重提升。

對(duì)標(biāo)指尖血氧儀，開展智能手表血氧監(jiān)測(cè)評(píng)估。受訪者供圖

睡眠監(jiān)測(cè)：關(guān)聯(lián)指標(biāo)計(jì)算睡眠階段，傳感器識(shí)別動(dòng)作姿態(tài)

“我入睡比較慢，加上經(jīng)常熬夜、睡眠時(shí)間短，換手表之后，我每天會(huì)看睡眠的總時(shí)長(zhǎng)，特別是深睡眠的時(shí)間?！毙W并不是個(gè)例。睡不好、睡不醒等本體感受，促使人們頻繁使用手表監(jiān)測(cè)睡眠。

張煒介紹，目前智能手表可以劃分清醒期、淺度睡眠、深度睡眠、快速眼動(dòng)期，統(tǒng)計(jì)各階段時(shí)長(zhǎng)，并記錄整夜睡眠行為規(guī)律。將睡眠情況數(shù)據(jù)化，可以客觀了解自己的睡眠水平。

“手表之所以能不依靠對(duì)腦部的直接觀測(cè)來判斷人睡著了還是醒著，以及正處于哪個(gè)睡眠階段，其大前提是‘人是一個(gè)整體’，不同器官狀態(tài)之間有直接或間接的聯(lián)系，能夠‘估計(jì)’睡眠情況?！庇邶埮e例解釋，睡眠中的神經(jīng)活動(dòng)對(duì)心率變異性有影響，不同睡眠周期的心率與心率變異性、微小體動(dòng)等因素會(huì)發(fā)生變化，從而與睡眠分期對(duì)應(yīng)起來，這也是PPG傳感器的又一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

張煒進(jìn)一步介紹，睡眠時(shí)，人體肢體活動(dòng)大幅減少；而翻身、挪動(dòng)、起身下床都會(huì)產(chǎn)生明顯震動(dòng)信號(hào)，利用“加速度+陀螺儀姿態(tài)傳感器”，可以識(shí)別身體活動(dòng)，再與PPG傳感器結(jié)合，就能更好地區(qū)分不同的睡眠分期狀態(tài)。

對(duì)標(biāo)腦電圖，開展智能手表睡眠監(jiān)測(cè)評(píng)估。受訪者供圖

科學(xué)佩戴：發(fā)揮健康監(jiān)測(cè)能力的前提

“最近換了個(gè)新款智能手表，功能很豐富，也比較容易上手，但問題是我平時(shí)沒有長(zhǎng)時(shí)間戴表的習(xí)慣，有一些數(shù)據(jù)就受到了影響。”在北京朝陽(yáng)區(qū)工作的子文（化名）向記者展示他新?lián)Q的設(shè)備，也道出了苦惱。

張煒表示，智能手表對(duì)健康數(shù)據(jù)的分析能力，既依賴硬件傳感器的精密設(shè)計(jì)，也受佩戴方式、環(huán)境條件、監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)等多重因素影響。其中，科學(xué)佩戴是首要變量，不同佩戴細(xì)節(jié)會(huì)直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差，甚至影響功能可用性，例如，佩戴過松會(huì)導(dǎo)致環(huán)境光干擾光傳感器的信息采集。

談及佩戴體驗(yàn)，肖培松表示，目前智能手表的設(shè)計(jì)越來越“輕薄”“貼合”，不僅為了實(shí)現(xiàn)“無感佩戴”，讓用戶堅(jiān)持長(zhǎng)期使用，也為了讓信號(hào)采集表現(xiàn)更穩(wěn)定。于龍表示，舒適、緊湊、調(diào)節(jié)度高、方便單手摘戴，是重要的設(shè)計(jì)原則，“現(xiàn)在很多人將智能手表當(dāng)作‘時(shí)尚配飾’，單獨(dú)購(gòu)買花樣繁多的表帶。在保證安全質(zhì)量的前提下，我覺得尊重個(gè)性、滿足美觀、佩戴開心，也是追求健康生活的一部分?！?/p>

測(cè)試員同時(shí)佩戴多款智能手表，進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)估。受訪者供圖

手表已成為健康管理的可穿戴設(shè)備

“智能手表從看時(shí)間、查閱回復(fù)信息的‘第二屏幕’，向‘健康監(jiān)測(cè)’功能演進(jìn)，是科技進(jìn)步與用戶需求雙重驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。”在肖培松看來，生活節(jié)奏加快、亞健康問題凸顯、老齡化進(jìn)程加深等諸多因素，促使人們關(guān)注并主動(dòng)管理健康。健康監(jiān)測(cè)是真實(shí)需求，而技術(shù)升級(jí)讓這個(gè)需求被迅速滿足。

“用戶不再孤立地看待心率、睡眠等單一指標(biāo)，而是整體把握健康全貌，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的健康問題?！毙づ嗨杀硎荆悄艽┐鲝S商與專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)合，基于大量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和關(guān)聯(lián)，可以生成數(shù)據(jù)報(bào)告、數(shù)據(jù)分析，給出個(gè)性化的疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提供健康指導(dǎo)和建議。

“Z世代、α世代的人們，迫切需要一種既符合新時(shí)代科技特點(diǎn)，又能降低醫(yī)療成本的健康管理模式?！庇邶埾蛴浾弑硎?，心電圖、血壓計(jì)、血氧儀等傳統(tǒng)設(shè)備，往往只測(cè)量單一指標(biāo)，而手表能兼顧“隨身+貼身”，將多種功能整合起來，相比于傳統(tǒng)設(shè)備，是更具優(yōu)勢(shì)的健康監(jiān)測(cè)載體，甚至有可能在未來進(jìn)一步做到健康干預(yù)。

“精確醫(yī)療能提高醫(yī)療質(zhì)量，但醫(yī)療成本也可能隨著醫(yī)療技術(shù)升級(jí)而提高。通過長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)去減少潛在的醫(yī)療成本和醫(yī)療投入，無論是早發(fā)現(xiàn)、早治療，還是盡可能延緩疾病進(jìn)展，甚至阻斷負(fù)面健康事件的發(fā)生，都是可穿戴設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，也是未來可穿戴健康事業(yè)的服務(wù)長(zhǎng)期追求。”于龍說。

張煒認(rèn)為，智能手表“健康監(jiān)測(cè)”布局的演進(jìn)并非偶然，而是創(chuàng)造更深層次價(jià)值的戰(zhàn)略升級(jí)。智能手表可以捕捉光、電、聲、力等不同維度的信息，通過算法轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的健康數(shù)據(jù)。在用戶授權(quán)同意及遵從相關(guān)隱私保護(hù)法律法規(guī)的前提下，與醫(yī)療機(jī)構(gòu)、科研院校等合作伙伴共同開展健康研究，幫助消費(fèi)者更好地養(yǎng)成健康生活方式。