心率传感器的功能远远超出了计算每分钟心跳的次数。许多人没有意识到，使用 PPG 技术的可穿戴心率传感器近年来取得了重大进步，在某些用例中达到了医疗级精度。事实上，一些更先进的心率传感器技术能够以足够的精度测量 PPG 波形，以检测心跳心房颤动、心律失常检测和血压等。实际上，这种“新”技术根本不是那么新，因为许多科学已经通过 ECG 技术得到证实?！靶隆敝υ谟?，可穿戴 PPG 心率传感器已经达到了与 ECG 相当的心跳测量精度水平，尤其是在低活动水平的情况下。当我们在这篇文章中准确讨论当今 PPG 心率传感器的功能时，我们将看到真正的潜力以及在不久的将来可穿戴设备和可听设备的可能性。

心率传感器一、可以测量什么?

随着 PPG 心率传感器技术的不断改进，准确性水平也在不断提高。当设备测量 PPG 波形时，测量的数据集远远落后于每分钟的心跳数。峰值幅度、称为 RR 间隔 (RRi) 的各个峰值之间的时间、频率变化和灌注变化只是正在记录的内容的几个示例。然后，我们能够分析数据以确定心跳率、心血管健康、呼吸率、血压、血氧、心脏效率和血液灌注等输出。借助 Valencell 目前的Benchmark心率传感器，这些数据输出可用于可穿戴设备，为用户提供评估，例如：VO 2 Max：这是衡量增量运动期间最大耗氧率的指标，是衡量心血管健康变化的主要指标。

心率传感器二、静息心率

一个人在不运动期间的心率，用于确定健康状况。较低的静息心率与较高水平的心血管健康相关。心率恢复：一个人在剧烈运动后的恢复情况(通常在运动完成后一两分钟内测量)可以帮助确定心血管健康水平和运动耐力。心率反应：该指标用于确定心脏对增加运动的反应。心率变异性 (HRV)：衡量心跳之间时间变化的指标，可用于诊断运动过度训练和心理社会压力。当今市场上的大多数可穿戴设备都没有利用 PPG 传感器的全部功能，但这并不意味着这些用例现在无法轻松部署。

心率传感器三、能量平衡

能量平衡被定义为你摄入的能量与你的能量消耗。该领域的先驱之一是威廉·克劳斯 (William Kraus) 博士，他花费了大量时间来了解个人的能量平衡如何与他们的整体健康相关联?？死退共┦亢推渌嗽谒堑难芯恐腥范?，保持体内能量平衡有助于对抗肥胖并显着改善甘油三酯水平、血压和胆固醇。在可穿戴设备中，使用考虑了活动类型和 PPG 心率数据等信息的分支方程模型，我们可以准确地确定能量消耗。

心率传感器四、准确数据

目前能量平衡面临的挑战是准确确定一个人消耗了多少卡路里。由于目前没有办法准确测量这一点，因此结果可能会以一种或另一种方式出现偏差。一个人的能量平衡即使只偏离百分之三，也可能表明一年后会肥胖。当你考虑这些数据时，一个只有百分之五的可穿戴设备无法提供足够准确的数据来帮助临床水平的人。虽然技术还不成熟，但继续开发传感器融合技术可能是未来在临床规模上提供更准确数据的答案。

心率传感器五、睡眠阶段和睡眠相关疾病

您将看到心率传感器在未来得到更多利用的健康应用领域之一是确定我们的睡眠质量。我们 PPG 传感器中的当前技术使我们能够确定对我们的睡眠产生负面影响的条件。例如，睡眠呼吸暂停研究表明，您可以判断一个人是否因缺乏深度睡眠而患有这种疾病，这可以通过睡眠期间低心率的百分比来确定。当一个人能够进入深度睡眠时，您通?；峥吹叫穆氏陆?。如果没有这些减少，则可能表明正在发生睡眠呼吸暂停。同样，可以使用心率数据(如 PPG 振幅脉冲和心跳之间的时间)来确定睡眠期间的呼吸中断。这些数据可以帮助个人和医疗保健专业人员分析您实际处于深度睡眠状态的时间。区分睡眠阶段以及身体何时处于睡眠阶段与清醒阶段的能力也可以在基于 HRV 的模型中使用 PPG 传感器进行分类。

心率传感器六、身心压力评估

可以从 PPG 数据中收集到的一项鲜为人知的评估是人类压力水平的指示。从 RRi 测量的 HRV 已被充分证明是身体压力的指标。然而，仅靠 HRV 无法清楚地识别压力的来源。它可能是马拉松训练带来的身体压力，也可能是工作中的大项目带来的心理社会压力，或者是身体和情绪压力的某种结合?；八淙绱?，有早期迹象表明，PPG 波形的不同元素可用于确定压力的原因，使用 PPG 传感器内部的传感器融合方法。这是通过查看心率数据以及在 PPG 波本身中发现的记录来实现的?？梢越岷嫌没淙胧萦τ煤头治?PPG 波形曲线下的强度和面积，以确定低 HRV 数据的更精确原因。虽然心率传感器在过去 10 年里取得了长足的进步，但我们目前能够测量和分析的只是冰山一角，未来的可能性确实是无穷无尽的。

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