手环根据什么原理测量血压心率的 手环是什么原理测血压的
发布时间: 9/28/2023 8:25:16 AM 来源: 低头泪倾城
测心 率的手环原理是什么?
原理上来说就是手环与皮肤接触的传感器会发出一束光打在皮肤上,测量反射/透射的光。
因为血液对特定波长的光有吸收作用,每次心脏泵血时,该波长都会被大量吸收,以此就可以确定心跳。
不过缺点是耗电量大,同时会受环境光干扰。目前市面上的智能手环或手表监测心率的功能多是采用了光电透射测量法。
扩展资料
手环的构造
智能手环主体一般采用医用橡胶材质,记忆橡胶材质。天然无毒,外观设计高档时尚、大方,不仅具有运动健康秘书的功能,还具有时尚配件的功能,外观有流线花环,颜色多样。
两端则设有银色涂层金属帽,非常适合佩戴,这也让其有别于带有卡锁或者纽扣的传统手环。
智能手环内部内置了一颗续航时间可达10天的锂电池,一个震动马达和一个动作感应加速计。手环末端小尺寸的银帽则是用于更改设置的按键,另外一段则是一个用于和手机连接的3.5毫米插头。
参考资料:百度百科-智能手环
手环根据什么原理测量血压心率的 手环是什么原理测血压的
小米手环测心率是用的什么原理
小米手环是通过光电容积脉搏波描记法(PhotoPlethysmoGraphy,简称PPG)来监测心率的。原理采用的是光电透射测量法,原理上来说就是手环与皮肤接触的传感器会发出一束光打在皮肤上,测量反射/透射的光。因为血液对特定波长的光有吸收作用,每次心脏泵血时,该波长都会被大量吸收,血液是红色的,反射红光,吸收绿光,以此就可以确定心跳。。小米手环结合绿色LED光跟感光光电二极管,检测特定时间手腕处流通的血液量,从而获取心率信息。
有些因素会影响心率的测试结果准确性,不标准的佩戴方式会影响心率信号的测量,比如不完全贴合导致的漏光、手臂的摆动以及手环在皮肤上的轻微移动等,手环佩戴得过紧、手臂抬高和握拳等会影响血液循环,同样可能影响到心率信号。正确的测量方式将手臂平放,放松并保持静止,同时保证手环贴紧手臂。
注意:佩戴正确情况下,皮肤颜色、毛发、纹身以及伤疤等个体差异也可能会影响到心率信号。如果心率测试失败,测量心率时就要注意保持人处于静止状态,并将手环底部贴紧手臂不留明显缝隙,测量期间不要晃动手臂。
手环测试心率基于什么工作原理?
先从心率监测的基本原理说起。心率是指正常人安静状态下每分钟的心跳次数,也叫安静心率。成人正常心率为60-100次/分钟,而运动员由于心肺功能较强,所以心率会比普通人低一些。心脏就像一个水泵,通过收缩和舒张把血液输送到身体的各个部位。运输是血液的基本功能,氧气和营养物质都需要靠血液输送才能到达全身各组织。
我们的许多行为都会对心率产生影响,比如吸烟或饮酒时,由于血液的携氧能力降低,为了维持身体正常运转,心脏就需要输送更多血液来保证供氧量,心率就会提高;运动时身体需要的供氧量增加,心率也会随之提高。因此心率是反映我们身体状态的一个重要指标。
目前比较成熟的心率监测方法主要有3种,分别是心电信号法、动脉血压法、以及光电法。
电脉冲测量使用干性电极技术获取人体心电数据,通过峰值检测的到心率,原理和心电图类似。
心脏机械收缩之前,会产生一个电激动,这种电激动可以通过人体组织传到体表,电脉冲测量法就是通过监测这种电激动来测出心率。
电脉冲测量准确度最高,不过由于这种电信号的波长较长,所以监测用的两个电极必须保持一定距离,这在体积很小的穿戴设备上也难以实现。
动脉血压法通过感知动脉血压来监测心率。心脏收缩时,动脉中血液流量增加,血压升高;心脏舒张时,动脉中血液流量减少,血压降低。这种血压的变化十分明显,用手就能感觉得到,所以过去才有“诊脉”这种诊断方法。
动脉血压法的缺点显而易见,由于需要施加一定压力才能感受到这种血压变化,所以长期佩戴这种设备肯定会带来压迫感和不适感,因此除了血压计之外,在其他心率监测设备中很少使用。
光电法基于光电容积图(PPG)技术,分为透射式和反射式,透射式一般通过血氧含量测定心率。
血液中的血红蛋白携氧到达身体的各个部位,氧被身体消耗后,心脏泵血,将不带氧等血红蛋白送去补氧,同时带来新的带氧的血红蛋白。这种循环和心率的变化是一致的,而带氧的血红蛋白和不带氧的血红蛋白对光的吸收率不同。通过发射特定波长的光线测出血液的含氧情况,从而进一步得到心率数据。
这种方法的优点是能同时测出心率和血氧饱和度两个指标,但由于必须要让光线穿透人体组织,所以只能在指尖、耳垂等特定部位使用。手环需要佩戴在手腕上,并不满足透射式PPG的使用条件,所以很少在穿戴设备上使用。
反射式则通过光线反射感应血液流动时血管体积的变化,从而测出心率。目前市面上穿戴设备,如 Apple Watch、小米手环2等,大多采用这种方法。所以你在这些设备的心率传感器上可以很明显的看到光线发射端和接收端,发射端发出绿光,接收端接受身体组织反射的光。
使用绿光,并不是因为血液是红色的,而是因为所检测的部位除了血液和血管,还有其他组织,这会带来一定的信号“噪声”,影响监测的准确性,而绿光的抗燥能力最强。在透射式PPG中,使用的就是红光,因为红光波长比较长,穿透力也更强。
至于准确性,我们平时的运动,姿势,甚至皮肤颜色,都会对光电法的心率测量结果产生影响。所以大多数手环和手表测出的心率基本都不是完全准确的,但基本能正确地反映出心率变化趋势,对于普通人的运动心率监测来说已经够用
华为B5手环怎么测血压?
华为手环是能够测量血压的,主要是通过三种方式,采用光电传感器的PPG方法,使用的时候只需要佩戴的手腕上,就可以直接测量血压;第二种是光电+心电法,PPG+ECG,需要将手指按压在表面的金属按钮才可以正常测量;第三种是示波法,和电子血压计同一原理,通过小脉冲判断出血压值,不过成本比较高较少使用;
不过根据测量的结果显示,目前的手环测量血压的结果仍旧不太准确,并不能直接用以医疗数据使用,智能手环也尚不属于医疗器械,国家尚未有相关的检测标准,因此测量结果仅供参考,绝不能代替血压计,作为诊断治疗的依据;
华为B3手环、华为手表watch2都支持测量血压,还可以打电话、运动计步等,
智能穿戴设备,什么原理测量血压心率?闪的绿光是什么?
简单来说,反射而已,就是利用血液中透光率的脉动变化,折算成电信号,对应的就是心率。
当一定波长的光束照射到指端皮肤表面时,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指,端皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用,检测器检测到的光强度将减弱。其中皮肤、肌肉组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的,而皮肤内的血液,容积在心脏作用下呈搏动性变化。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。
为什么经常见到的都是绿光LED?
因为在血液这种红色液体面前,绿光的吸收率是最大的,对于数据判断是比较准确的。
当用户的心脏跳动时,会有更多的血液流过用户的手腕,绿光的吸收量也会越大。在心脏跳动间隙,血液流量减少,导致绿光的吸收也会减少。
举个例子,假设手环的发光数值为100,皮肤肌肉组织吸收恒定的10,血液总吸收为15,那反射后为100-10*2-15=65,然后动脉血过来,红细胞含氧增多,血液总吸收变成了2倍,那反射后为50,之后会一直处65-50-65-50-65-50-65-50-65-50……,通过计算每秒多少次脉冲变化,就得出你的心率。
手环根据什么原理测量血压心率的 手环是什么原理测血压的
不知道PPG这种方式有没有看明白呢?
它的原理就决定了它的缺点,如果手环和皮肤直接有很多汗液呢?那数值就会不准确。
总结来说:
手环根据什么原理测量血压心率的 手环是什么原理测血压的
这种方法,测量静息脉搏和正常有规则运动(跑步等)还是比较准的,但对于无规则的运动,如足球羽毛球等无规则运动,举例所说的假设数值会乱蹦,会稍微准确度下降。但也是相差几个数值来说,对于非专业人士,我感觉应该足够了吧。