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【血氧检测有什么用】Apple Watch 6 是怎么监测血氧的?

本周科技圈的一个大新闻,是苹果召开了秋季新品发布会。这场发布会其实早在一周以前就被剧透了个底儿掉,从发布的产品到热度到影响力,多少都有些让人遗憾。

受到疫情影响,苹果的拳头产品iPhone 12缺席了本次发布会,跳票到了至少下个月。转移至线上开办的这次发布会,略显冷清。尽管库克一上来把气氛烘托得很好,说我们有一些非常激动人心的产品要和您分享。

但在介绍完新款的Apple Watch手表和iPad之后,就草草收尾,马上宣告再见,也是重新定义了什么叫“激动人心”。

库克即将掌舵苹果公司10年,2011年8月,库克从乔布斯手中接手苹果,此后他收到的非议明显大过好评。

相比乔布斯的极致颠覆和开创,库克给人的印象就是一个保守的商人。转而在产品的尺寸和颜色上创意不断,确实懂得如何迎合消费者的心理诉求,也贯彻了苹果把电子产品变成时尚消费品的理念。

产品价格越来越高的同时,人们越来越难在苹果身上看到什么划时代的,颠覆性的产品设计,这是让消费者感到最遗憾的地方。

但是作为一个商人,库克交出的成绩单是让投资者满意的。他接管苹果期间,把苹果的市值推上了1万亿美元的大关,进而又突破了2万亿美元的天文数字,成为全球市值最高的科技公司。

苹果的下一个10年谁来掌舵?谁能扛下2万亿美元的历史重任,并且把苹果带向新的高度?现在不得而知。

我们今天就不替苹果操心了,还是看看苹果发布的产品吧。作为库克的代表作,苹果手表自然是重头戏。

Apple Watch 6,搭载了基于A13仿生芯片,也就是iPhone 11所用的芯片的改制而来的S6处理器。理论性能当然有一些提升,但是在轻量使用的手表上,会有多少实际表现上的提升,这个可能感受上不会很明显。

作为一款可穿戴设备,在性能提升的情况下,续航显然是大家更关心的事情。不过遗憾的是,在续航表现上,比起上一代产品,Apple Watch 6并没有明显的提升。

最大的亮点是新增加了血氧监测的功能。要了解这个功能是干什么的,我们得先知道什么是血氧。

咱们都知道氧气是人类一切生命活动的基础,我们呼吸最大的意义就是为了摄取氧气。但是我们的全身并不是只有肺部需要氧气,所以为了把氧气运送到全身,我们的血液就充当起了搬运工的重任。

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具体来说,心脏像是一个泵,它的收缩和舒张让人体的血液流经肺部,血液中的血红蛋白和吸入到肺里的氧气结合,变成了氧和血红蛋白。

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然后含有氧气的血液,就通过我们的血管,把氧气输送到我们身体的每一个地方,以维持我们身体器官和组织的正常运作和新陈代谢。

所谓的血氧,就是刚才说到的血液中的氧气,它当然非常重要,如果血氧含量变低,肯定会危及我们的生命。

血氧含量有一个观测指标叫做血氧饱和度,或者血氧浓度,就是血液中已经和氧气组成了CP的氧合血红蛋白,和血液中全部可结合的血红蛋白的百分比。

正常情况下,人的动脉里的血氧饱和度都在95%-98%左右,说白了,几乎每一个血红蛋白都能找到自己的氧气伴侣。

一旦血氧饱和度变低,比如低于90%的情况,就会影响我们身体的机能,尤其是我们的大脑,是耗氧量的大户,缺氧的时候,我们会感觉头晕,甚至不能保持清醒的状态。

如果血氧饱和度低这种状态一直维持下去,我们会产生一种叫做发绀的症状。就是嘴唇等等粘膜部位发紫的现象。比如我们爬山、游泳的时候,有时就会嘴唇发紫。爬山是因为海拔变高,氧气变少,游泳是因为呼吸不规律,经常憋气,同时又剧烈运动,即便我们大口喘气仍然供不应求,这就导致了缺氧。

海拔越高,空气越稀薄,人的血氧饱和度越低

如果缺氧状态再严重一些,比如低于80%,发绀的情况会更加严重,手指或者脚趾这样的人体末梢部位也会出现发紫的情况。这当然就是一种非常危险的信号了。

所以,监测血氧浓度,对于从事这些运动的人来说,当然就是一件十分重要的事情。要在出现危险之前,停下运动,调整呼吸,维持好血氧水平。

通过仪器监测血氧水平这个技术肯定不是苹果发明的。最早测量血氧饱和度的方法,叫做电化学法。就是先把人的动脉血抽出来,利用仪器进行电化学分析,然后再把血打回到人体里。

这种方式显然非常麻烦,而且对于被测量者来说非常痛苦,关键是不能做到实时监测。一边游泳一边抽血?显然不可能。

于是,光学检测法应运而生。最常见的就是一种像夹子一样的指套,在病房、手术室里经常出现,往病人的一般是食指上一夹,就能测量出血氧含量。

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光学检测法的基本原理很简单,因为结合了氧气的氧合血红蛋白,和没有结合氧气的血红蛋白,对不同波长的光,有不同的吸收率。所以只要往人的皮肤上打光就行了,不用打洞。

这就是为啥测量血氧的设备,无论是指套型的,还是夹在耳朵上的,还是手表、手环之类的可穿戴设备,都必须发光的原因。

表盘后面发光检测

而且它们发出的一般是红颜色的光,这跟监测心率的设备不同,现在监测心率的可穿戴设备,一般发出的都是绿光。

这些监测设备的原理基本都一样,都是由发光器件和接收器件组成。监测血氧设备的发光器件,会发射两种波长不同的光,一种波长在660nm左右,属于可见光中的红光,另一种波长在940nm左右,属于不可见光中的红外光。

这两种波长的光打到人体上,会有不同的吸收率。

具体来说,结合了氧气的氧合血红蛋白,会吸收更多的红外光。而没有结合氧气的血红蛋白,会吸收更多的红光。传感器捕捉到这两种光有多少被吸收之后,通过算法,就能计算出血氧含量。

颜色较鲜艳的表示氧气饱和的血红蛋白,会吸收更多的红外光;而颜色较暗淡的表示没有氧气的血红蛋白,会吸收

不过可想而知,相比直接抽血的电化学法,光学检测法在精确度上比较低,毕竟隔着一层皮。但是胜在方便快捷,所以现在被广泛采用。通过增加发射器的波长类型,以及传感器的灵敏度和抗干扰能力,一些光学检测法设备的准确度已经可以做到被医疗机构采纳的程度。

但是,这并不意味着手环和手表这种可穿戴设备显示的数据就同样可靠,哪怕是卖得很贵的产品。佩戴的方式、个人的体质、手腕上是不是涂了乳液、防晒霜、防蚊液,甚至当前所处环境的光源,都可能影响到这类可穿戴设备监测数据的准确性。

所以这类产品对于普通人来说,只能帮你做到心中有数,或许有数总比没数强,仅此而已。

如果真的有比较精确的监测血氧的需求,比如专业运动健身人群,有心脑血管或者呼吸系统疾病的人群,还是最好购买更加专业的监测血氧的设备,甚至要在医师的指导下使用。

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苹果生产的每一个硬件,目的都是为了背后的软件服务。当Apple Watch身上的监测人体指标的传感器越来越多,和它深度绑定的,主打健康的付费服务Fitness+推出,是不是就在情理之中了呢?


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责任编辑: 鲁达

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