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心率检测的技术原理介绍

发布时间:2023-04-23 发布时间:
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“心率就是每个人的健康钥匙,去医院看病时,医生会通过检查心率来判断一个人的生命体征。运动健身时,即使是非专业运动员,也会通过心率设备来了解自己的运动表现,同时避免运动伤害。

日常生活中,也有不少人通过心率监测设备来解自己的身体状况,而这些数据都是基于心率来推算的。目前,市面上检测心率的一般有两种方法,一种是传统的运动心率带;另外一种是光电式心率手表。

心率带检测心率的原理与医院的心电图原理是一致的,这种方法被称为“心电描记法(ECG)”。心肌细胞在静息状态下,细胞膜两侧存在由正负离子浓度差形成的电势差,随着心脏的跳动,心肌细胞电势差迅速向0变化。

这个过程被称为去极化,在此期间会产生微小的电流变化,心率带上有两片感应电极,能感应到心脏跳动时产生的这些微量电流,通过电流的变化计算出心率。这种方法检测出的心率准确度高,但是因使用时不甚方便(需要提前沾水)以及佩戴方式容易带来束缚不适,而光电式心率手表的出现就提供了一个较为便利的测量心率的方法。

光电式心率手表的测量原理被称为“光体积变化描记法(PPG)”,是以光学的方式来测量脉搏的一种技术。我们都知道血液是红色的,所以会反射红光而吸收绿光,血液中含有血红素,而含氧量不同的血红素,吸收与反射光线的程度也会有差异。

动脉中的血流量会随着心脏的收缩、舒张呈现周期性的规律变化,收缩时,血红素的密度高,会吸收较多的绿光,舒张时,血红素的密度低,反射较多的绿光。手表背后的LED光每秒会闪动数百次,根据反射光的强弱程度来计算出每分钟的心跳次数,也就是心率。

不过要注意的是,提升光学式心率手表测量的准确性,应注意以下几点:确认手表紧贴于手腕不松动,以减少摆臂时手表的移位,但也不可太紧以免影响血液循环;佩戴手表于手腕外侧,表背的感应面应贴近皮肤,避开桡骨头和尺骨茎突;避免将手表配戴于黑色刺青上。


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