自1920年以來，心血管疾病一直是美國人死亡的主要原因。同樣令人擔憂的是，根據(jù)美國心臟協(xié)會555的數(shù)據(jù)，2016年相關(guān)的醫(yī)療和間接成本總計為1億美元，預(yù)計到1年將達到2035.1萬億美元。

可穿戴設(shè)備（能夠連續(xù)、實時地監(jiān)測生命體征）變得越來越復(fù)雜，這是一件好事。

采用先進的傳感器和算法以及強大而高效的處理器設(shè)計，監(jiān)測心率、血氧水平、睡眠質(zhì)量和壓力水平等參數(shù)的可穿戴設(shè)備已經(jīng)上市。用于非侵入性檢測或篩查糖尿病、***癌癥、心房顫動和紫外線照射等疾病的產(chǎn)品的研究和工作正在進行中?？纱┐髟O(shè)備可以使人們能夠更密切地管理慢性病，并更積極主動地解決以前未發(fā)現(xiàn)的健康問題。

讓我們考慮血壓 - 心血管健康的重要指標和必須管理的生命體征。美國心臟協(xié)會建議高血壓患者進行家庭監(jiān)測，以評估他們的治療是否有效。已經(jīng)有很多可用的家庭監(jiān)控工具。然而，它們中的大多數(shù)都是基于袖帶的，需要專門的時間坐下來捕獲測量值（并且這些測量不是連續(xù)進行的）。

幸運的是，基于手腕的設(shè)備可以連續(xù)且無創(chuàng)地監(jiān)測血壓。例如，歐姆龍醫(yī)療保健的心臟指南是第一款可穿戴式血壓監(jiān)測儀;它已獲得美國食品和藥物管理局（FDA）的批準。HeartGuide本質(zhì)上是一款智能手表，采用示波袖帶法，是醫(yī)療級個人血壓測量的標準2.隨附的應(yīng)用程序提供有關(guān)讀數(shù)的見解，并允許與用戶的醫(yī)生共享。

基于手腕的精確血壓監(jiān)測的挑戰(zhàn)

從手腕捕獲精確的血壓讀數(shù)具有挑戰(zhàn)性，因為那里的動脈更窄，不像上臂動脈那樣深入皮膚。此外，手臂和手腕必須與心臟齊平，才能獲得正確的讀數(shù)3.脈沖傳輸時間（PTT）表示脈沖壓力波形在動脈樹長度上傳播所需的時間，提供了一種測量血壓的方法。當血液從左心室噴射時，就會出現(xiàn)這種脈壓波形，并且它的移動速度大于血液本身的向前運動。除了測量血壓外，PTT還提供動脈硬度指標。

PTT 可以通過心電圖 （ECG） 和光電容積脈搏波 （PPG） 信號的計算得出;它基于血管中壓力脈沖波形狀的嚴格定義特征4。心電圖提供與心肌相關(guān)的電信號的測量和圖形表示，以時間表示。PPG提供心動周期中組織中血液體積變化的光學(xué)測量。利用PPG和ECG的光學(xué)傳感器用于可穿戴設(shè)備中測量心率。測量PTT涉及計算ECG的R峰值與使用PPG5測量的壓力脈沖波參考點之間的時間。

然而，研究表明，僅測量PTT來評估血壓可能還不夠。研究人員在一項研究中發(fā)現(xiàn)，將 PTT、心率和先前的血壓估計值結(jié)合起來，可以獲得更準確的當前血壓值。除了一般血壓監(jiān)測外，PTT還被檢查用于其他應(yīng)用，例如通過測量呼吸努力或作為脊髓麻醉期間低血壓發(fā)作的指標來檢測睡眠疾病的方法。

Maxim為健康可穿戴設(shè)備提供生物傳感器模塊和生物電位模擬前端（AFE）。MAX30001是超低功耗、單通道集成生物電位和生物阻抗AFE。該解決方案包括一個提供心電圖波形、心率和起搏器邊緣檢測的生物電位通道和一個測量呼吸的生物阻抗通道。

已經(jīng)進行了檢查，利用由ECG AFE和PPG傳感器組成的雙芯片解決方案，通過可穿戴設(shè)備測量脈沖到達時間（PAT），該時間等于PTT和預(yù)噴射時間的總和。PAT比PTT更容易測量，并已被提議作為PTT替代品。然而，隨后的研究表明，由于準確性問題，PAT不是PTT作為血壓標志物的理想替代品。然而，在某些情況下，它可能潛在地表明血壓變化的趨勢很大。

有趣的是，有一種使用雙芯片解決方案通過可穿戴設(shè)備測量PAT的方法?，F(xiàn)在，想象一下通過添加從可穿戴外形尺寸收集的數(shù)據(jù)中計算PTT的功能可能出現(xiàn)的潛在解決方案。應(yīng)用傳感器融合將來自多個傳感器的數(shù)據(jù)與人工智能 （AI） 匯集在一起，以識別模式和行動機會，開辟了更多的可能性。復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析將在后臺進行。但對于佩戴者來說，他或她只需要一個設(shè)備，可以舒適方便地提供連續(xù)監(jiān)測。

審核編輯：郭婷