Apple Watch 的心脏检测到底靠不靠谱苹果手表心率准吗( 三 ) _知识分享

这种方法需要用到 LED、光电二极管和信号处理/补偿电路。

LED 作为光源，发射特定波长的光，选择波长需要考虑到光在水中的透射窗口、血红蛋白和氧合血红蛋白的等吸收波长以及透射深度，常用的可穿戴设备常选取绿光及红光和红外光来检测心率（绿光不能用于检测血氧）。
光电二极管，测量反射/透射出的光（手表检测一般是反射，末梢血氧的夹子夹住手指的是透射）。
滤波电路和信号处理系统，一般用于补偿/过滤掉环境中的光信号（尤其当佩戴得比较宽松的时候），并通过加速度仪采集运动状态等方法消除运动带来的噪声。

检测房颤主要是由于在房颤状态下的脉搏波与正常状态有明显不同，包括脉冲宽度、峰峰间隔和收缩期面积等方面均有较大差别。

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图片来源：基于光电容积脉搏波的心房颤动识别方法
Apple Watch Series 1-3 ，以及适配 Android 或 Harmony 系统的智能手表的非 ECG 版本（如 OPPO Watch 2 ， HUAWEI WATCH GT3 等）多采用 PPG 技术，大家在选购的时候也可以注意一下（一般较 ECG 版本价格更低）。
心电图法前面我们提到了心脏活动依赖于电信号的激动和传导，心肌激动的电流可以从心脏经过身体的组织传导到体表，通过在前胸、上下肢放置电极和导线记录这些电流，就可以来评估心脏电活动的正常与否。
临床上最常用的心电图是 12 导联心电图，通过夹在左右上肢、单个下肢和贴在胸前的 6 个电极获取的电信号，记录下 12 个导联的心电图（包括 I、II、III 3 个双极导联， aVL、aVR、aVF 三个单极加压肢体导联，以及 6 个胸前导联），结合不同的导联就可以判断病变的位置、异常心电活动的来源。

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图片来源：左-Wikipedia-Einthoven triangle；右-Nurseyourownway
Apple Watch Series 4 以后的设备，在数字表冠中加入了钛电极（负极），并在手表背面的蓝宝石水晶表镜上镀了一层超薄的铬硅碳氮化物层（正极）。手表背面贴紧的手腕处和另一手的指尖形成了一个闭合电路，使得 ECG app 能够获取并记录电脉冲。因此如果设备硬件上没有电极，那就没有办法使用 ECG app 。
要生成心电图，用户要佩戴好手表，打开安装在 Apple Watch 上的心电图应用程序，然后将另一只手的一根手指放在数字表冠上 30 秒，如常规左手佩戴手表右手触摸数字表冠，测量后可生成一个类似于 12 导联心电图中的 I 导联的心电图（如图上右手→左手即 I 导联），完成后还可以选择「导出 PDF 给医生」导出心电图作为就诊的部分依据。
本次 watchOS 9 的更新提供了浏览房颤历史记录的功能，这对于房颤诊断、分类及房颤负荷大小的评估有一定意义。
Apple Watch 检测出的房颤靠谱吗？谈靠谱不靠谱的之前我们先简单解释两个概念，敏感性和特异性。

敏感性（sensitivity），可以理解成真阳性率，是实际患病且检测结果阳性的概率，反映发现患者的能力，这个值越大越好。敏感性低时，假阴性率（显示阴性但患病）会升高。
特异性（specificity），即真阴性率，是实际未患病且检测结果是阴性的概率，反映鉴别未患病者的能力，这个值也是越大越好。特异性低时，假阳性率（显示阳性但未患病）会升高。

对于比较严重的疾病，筛查工具一般需要有足够高的敏感性（真阳性率），所谓宁杀一万；特异性可以稍微低一些——当然如果两者都足够高就更完美了。
基于 PPG 的研究证据Apple 公司的 Apple Heart Study 自 2017 年在 Clinical Trial 上注册开展，在 2019 年将研究结果发表在临床医学的顶刊

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Apple Watch 的心脏检测到底靠不靠谱苹果手表心率准吗( 三 )