智能手环是如何测血氧的?
手腕上的智能手环,轻轻一按就能显示血氧饱和度,这个小小的数字,早已成为很多人关注自身健康的重要参考。但你或许会疑惑:手环究竟是如何“测出”血液中氧气含量的?今天,我们就从科学角度,为你揭开智能手环血氧测量的秘密,教你科学看待这份“健康参考”。

为什么要关注血氧饱和度?
血氧饱和度是反映人体呼吸循环功能的重要生理指标,指血液中氧合血红蛋白(红细胞内携带氧气的蛋白质)占全部血红蛋白的百分比。人体所有器官的正常运转都离不开氧气,大脑对缺氧最为敏感,缺氧4分钟就可能造成不可逆的损伤。

对于生活在平原地区的健康成年人来说,在安静休息的状态下,动脉血氧饱和度范围为95%~98%。当这个数值持续低于90%时,身体就可能处于低氧血症状态,会出现头晕、乏力、胸闷、呼吸困难等症状,需要引起高度重视。
手环测血氧:感受光的“魔力”
智能手环测血氧,核心是光电容积脉搏波描记法(PPG),这项技术已应用80余年,广泛用于医疗和消费电子领域,其波长选择有明确的国际和国家标准(ISO 80601-2-61、YY 9706.261-2023)。

手环背面会发出660nm红光和940nm红外光,这两种波长下,氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的光吸收差异最大,测量精度最高。光线穿透皮肤照射到皮下血管时,脱氧血红蛋白更易吸收红光,氧合血红蛋白更易吸收红外光。
心脏跳动会让血管血流量周期性变化,收缩时血液增多、吸收光线多,舒张时血液减少、吸收光线少。手环的光电传感器捕捉这种反射光变化,转换成电信号,再通过算法算出血氧饱和度。
手环vs医用血氧仪:差距在哪里?
医院指夹式血氧仪比智能手环的血氧测量更精准,核心原因在于两者的测量方式不同:
医用指夹式采用透射法,光线从手指一侧照射、另一侧接收,手指组织薄、血管丰富,信号质量更高;
而手环采用反射法,光线与传感器在同一侧,仅接收反射光,手腕皮下脂肪厚、毛细血管稀疏,信号易衰减,存在天然技术局限。

目前多数消费级智能手环并未取得医疗器械注册证,其数据只能作为日常健康趋势参考,不能用于疾病诊断和医疗用途。
关注这些因素,让血氧测量更准确
多种因素会影响手环的测量准确性,建议注意以下几点:
1.佩戴松紧需适中,将手环戴在腕骨上方 2~3 厘米处,以能轻松插入一根小指为宜;
2.肤色偏深的人,皮肤里的黑色素以及深色指甲油(尤其是黑色、红色、蓝色)会额外吸收光线,干扰传感器的信号接收,从而导致测量误差偏大;
3.运动、手臂晃动、强烈光照、低温环境,都会干扰传感器信号,导致测量结果不准确。
图片来源网络
- 相关新闻