Synth Daily

发展了十几年,为什么智能手表的血压检测还像个摆设?

尽管智能手表已普及心率和睡眠监测,但血压测量功能仍未成为标配。这主要是因为血压测量的复杂性与高精度要求。传统袖带式血压计准确可靠,而智能手表普遍使用的 光电容积脉搏波描记法 (PPG) 依赖算法估算,受佩戴、环境等因素影响大,准确性不足且需要频繁校准。部分手表尝试内置气囊,但牺牲了体积和舒适度。因此,目前智能手表的血压监测功能更多是作为风险提醒,短期内无法替代专业血压计的精准监测作用。

血压测量为何如此复杂?

血压是血液在血管内流动时对血管壁产生的压力。心脏收缩时产生的最高压力称为 收缩压(高压),心脏舒张末期血管弹性回缩维持的最低压力称为 舒张压(低压)。准确测量血压对了解心血管健康至关重要。

最准确的方法是直接将传感器插入动脉进行有创测量,但这风险高,仅用于危重病人手术中。我们日常使用的是间接测量法。

  • 传统血压计原理: 通过给上臂袖带充气,压迫肱动脉,然后缓慢放气。当外部压力变化时,血液冲开血管会产生声音或振动。
    • 水银血压计: 通过听诊器听取血流声音来确定收缩压和舒张压,被视为“金标准”,但因汞污染风险正被淘汰。
    • 电子血压计: 使用压力传感器探测血管的压力波动(示波法),再通过专利算法换算出血压读数。操作简单,避免了人为听觉误差。

血压不像心率,后者的正常波动范围较大。血压读数哪怕只相差几个毫米汞柱,也可能漏报一次异常,而血压异常背后往往是更棘手的潜在风险。

智能手表测量血压的两种路径

将血压计集成到手表上,主要有两种技术路径,但都面临各自的挑战。

路径一:微型气囊式测量

这种方式相当于将一个微型化的电子血压计做进了手表里,例如 HUAWEI WATCH D

  • 优点: 原理与传统电子血压计相同,通过气囊加压测量,是目前手表上最准确的测量方式,并可作为医疗器械注册。
  • 缺点:
    • 牺牲舒适度和美观: 为了容纳气泵和气囊,手表和表带会变得笨重、僵硬,用户无法更换个性化表带。
    • 测量位置偏差: 手腕处的动脉比上臂细,测量结果与标准的肱动脉血压相比,可靠性仍然较低。

路径二:无气囊的光学(PPG)估算法

这是三星、苹果等厂商采用的主流方案,它利用手表标配的心率传感器(PPG)来估算血压。

  • 基本原理: 通过PPG传感器测量脉搏传导时间 (PTT) 等与血管弹性相关的指标。理论上,脉搏传导时间的变化与血压变化相关。手表通过算法,结合用户的个人数据进行推算,估算出血压值。
  • 优点: 无需额外硬件,不影响手表外观和佩戴舒适度,可以实现理论上的连续监测。

为什么光学(PPG)方案不靠谱?

尽管无气囊方案看起来很理想,但它在准确性上存在根本性的缺陷,使其至今仍像个“摆设”。

  • 本质是“估算”而非“测量”: PPG传感器本身不测量压力,它的一切数据都依赖复杂的算法推算。这意味着从手腕传感器获得的一个微小误差,在层层换算后可能被无限放大。
  • 极易受干扰: PPG传感器通过光线反射工作,其精度受环境光、佩戴松紧、皮肤颜色、身体晃动等多种因素的严重影响。
  • 需要频繁校准: 由于是间接估算,为保证结果有最基本的参考价值,用户需要定期(例如三星建议每四周)使用标准的袖带式血压计进行校准。这完全违背了智能手表追求方便的初衷。

如果没有血压计,又有几个人能真的定期去社区医院或药房给自己的手表校准呢?

另辟蹊径:从“测不准”到“能提醒”

既然无法准确测量具体数值,一些厂商选择转换思路,转而提供高血压风险趋势提醒,苹果便是典型代表。

其“潜在高血压警报”功能并不直接显示血压读数,而是长期(如30天)收集用户在静止状态下的PPG数据,通过算法分析这些数据特征是否符合高血压模式。

  • 优点: 绕开了对具体数值准确性的苛求,并且功能本身是安全的。
  • 缺点:
    • 灵敏度有限: 根据苹果公布的数据,该功能会漏掉相当一部分高血压患者(假阴性率高),同时也会给一些健康用户发送错误警报(假阳性)。
    • 功能一次性: 它仅用于提醒无高血压病史的用户关注风险。一旦用户确诊并开始用药治疗,该功能便失去意义,因为患者需要的是准确的数值监控。

结论:短期内难以取代传统血压计

目前,智能手表的血压检测功能,无论是采用气囊式还是光学估算法,都无法在准确性和可靠性上与传统的袖带式电子血压计相提并论。气囊法虽然相对准确,但牺牲了智能手表的核心优势——舒适与时尚。光学法虽然方便,但其原理决定了它天生不准,只能作为非常初阶的健康趋势参考。

对于普通用户而言,想要了解自己的血压状况,最可靠、最便捷的方法仍然是使用经过认证的家用电子血压计。

比起期待手腕上的技术突破,花一百多块钱买一个标准电子血压计换来的精度,显然更让人省心。