智能穿戴设备检测心率血氧计划

血氧饱和度的定义:

　　人体红细胞本身附着血红蛋白，也就是HB，很容易与氧结合生成氧合血红蛋白，也就是HBO2，还有血红蛋白的还原，当动脉经过毛细血管回到静脉时，氧分子脱落，这就是红细胞。红细胞附带血红蛋白，其中含有四个氧分子，是饱和的血红蛋白分子。血氧饱和度，典型值为健康人群，此值正常范围为90%-100%。

　　如下图所示，血红蛋白没有氧分子时，图中的蓝线HB，红线吸收强，红外线吸收弱的血红蛋白带有氧分子时，图中的红线HBO2，红线吸收弱，红外线吸收强。

　　通常的血氧测定器选择两个波长进行测定，从吸收曲线来看，我们的光源选择接近吸收峰的位置，因此红光选择660nm，红外线选择940nm。从图中可以看到两条曲线在800nm的位置交汇，那两者的吸收是一样的，所以不能选择这个频带。

　　高端血氧测试，甚至高达8个波长，最主要的原因是人体血红蛋白除了还原血红蛋白和氧合血红蛋白之外，还有其他血红蛋白，我们经常看到的是碳氧血红蛋白，更多的波长有利于你的精度更好。
 

　　智能穿戴怎么测量心率?

　　我们知道人体的血液是红色的，主要是因为对绿色的吸收很强。由于血管周期性的起搏，从血管到光电传感器的距离发生了周期性的变化，只要传感器不断发射绿光，接收端就会收到周期性的吸收峰，对信号进行一定的处理就能得到心率曲线。

　　我们消费类的智能穿戴设备，如智能手表，体积非常有限，因为传统的穿透式光电测试方法不现实，所以一般采用反射式光电测试方案。如下图所示，一方面是光源发射LED，另一方面是CMOS接收端。通过反射光的变化，实时确认检查结果。为了确保数据的稳定性和连续性，通常的发射频率为3000~4000Hz，LED的占有率为50%左右。

（编辑：揭阳站长网）

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