量化心跳，为健康护航
Essentially, heart rate refers to the number of heartbeats per minute and pulse rate refers to the number of times per minute that arteries dilate in response to the beating of the heart. Heart rate and pulse rate typically do not differ, or deviate only slightly, from each other. Hence heart rate detection and pulse rate detection provide two different methods for tracking heart activity. Heart rate monitors typically use one of two types of sensors to facilitate pulse rate and heart rate monitoring. They are:
心率监测仪是一种实用且方便的工具，可跟踪监测佩戴者的心脏活动，其所检测到的数据可以帮助人们制定，优化和管理锻炼计划，改善健康状况，而且在特定情况下，亦可以作为医生诊断的辅助参考。但我们也要注意，心率监测仪不能代替定期进行的医疗健康检查，尤其是在身体表现异常的情况下。
下面，我们近距离了解心率检测仪，特别是光学心率检测仪的相关技术，应用和发展。
什么是心率监测仪？
心率监测仪是一种检测和测量心率或脉搏的设备。近些年来，得益于技术的进步，这些设备体积小、可佩戴，许多还使用了非常精确的传感器。
心率监测作为智能手表和健身追踪器等可穿戴设备中的一项功能，受到了消费者和市场的喜爱，其中的一个原因是这些设备可以无线连接到智能手机和电脑，用户就可以方便地查看自己的心率和健康数据，比如运动时的心率，还可以监测白天的压力和活动水平，跟踪夜间睡眠质量，特别是在家中监测生命体征，尤其是当有某些健康问题或疑虑时。可以说，便捷和全天候是心率检测仪最受欢迎的特性。
心率监测仪是如何工作的？
我们知道，心率是指心脏每分钟跳动的次数，脉搏率是指每分钟动脉因心脏跳动而扩张的次数。心率和脉搏通常没有区别（或区别很小），因此，监测脉搏和心率也就成了跟踪心脏活动的两种不同方式。心率监测仪通常是由传感器来实现对脉搏和心率的监测。这些设备使用两种不同的方法：
- 电（心电图）： 心脏每次跳动都会产生微弱的电流。具有电检测功能的心率监测仪可以检测并跟踪该电流。
- 光学（光心动图）： 这些设备使用红外线来观察心脏泵血时动脉的扩张情况。这些设备可追踪您的脉搏频率，有些还能估计血液中的含氧量。
值得提醒的是，某些健康状况、药物或环境会使您手臂的脉搏变得难以检测，这就会干扰到有些心率检测仪的工作。
常见的心率监测设备有哪些，准确度如何？
根据工作原理和使用方式的不同，目前常见的心率监测设备可以分为以下几类。有些设备可以戴在手腕或前臂上，另一些则是戴在手指上的戒指，胸带式设备的传感器在胸带上。根据模式的不同，有些设备可以用电缆或无线连接到夹在衣服上或放在口袋里的设备上，而许多新型设备则使用无线连接到手机或其他设备上。
- 胸带设备
这些设备使用电子检测来跟踪心率。它们通过缠绕在胸前的带子来检测心电活动。 由于胸带监测器使用电子检测，因此是最准确的，尤其是在正确使用的情况下。这是因为它们直接测量的是心率，而不是脉搏，因此无论您是在休息、跑步、骑自行车还是使用各种运动设备，它们都能提供更高的准确性。 - 手腕或前臂佩戴式可穿戴设备
前臂和手腕有两条主要动脉。桡动脉流向拇指，尺动脉流向小指和无名指。这两条动脉为手腕和前臂表面的皮肤提供大量血流。这些可穿戴设备带有发光二极管（LED）和传感器，可紧贴该区域的皮肤。传感器利用 LED 光来检测皮肤表面下血管的微小扩张。这些设备在您休息或行走时往往非常准确。如果您在跑步或骑自行车，许多此类设备也非常准确。 - 智能戒指
这些设备可以像首饰一样戴在手指上，它们使用光学检测来跟踪佩戴者的心率和其他生命体征。这些设备比较新颖，因此市面上没有很多。不过，现有研究已经表明，这些设备在您休息时非常准确。至于它们在运动和其他活动时是否准确，还需要更多的研究来证明。 - 脉搏血氧仪
这些设备大多夹在手指上，也使用光学检测方法。这些设备可跟踪脉搏和血氧水平。在医疗环境中，这种仪器用粘合剂固定或粘在手指上，帮助医护人员进行某些类型的测试。非医疗环境中的脉搏血氧仪通常不适合在运动时使用。 - 智能手机
不同平台的各种智能手机应用程序都能测量脉搏。其中一些使用光学检测，将手指对准相机镜头，相机的闪光灯会照亮皮下血管，从而测出脉搏。另一些则使用摄像头本身，对准您的脸部，根据您皮肤上肉眼可见但无法察觉的变化来检测您的脉搏。让您触摸相机镜头进行测量的智能手机应用程序往往比使用相机扫描面部的应用程序更准确。不过，它们仍然容易出错，因为手机及其摄像头并非为此目的而设计。
使用心率监测器的风险非常小。在大多数情况下，最令人担忧的是您可能会对组成带子或设备本身的某些材料过敏。不过，这些设备使用安全并不意味着它们可以替代官方批准的医疗设备。
什么是光学心率检测仪
顾名思义，光学心率监测是一种利用光传感器测量人的心率（脉搏）的技术, 常见于健身追踪器和智能手表等各种可穿戴设备以及一些医疗设备中。
光学心率传感器的工作原理是，当血液流经手腕部位时，利用光线测量表皮（构成皮肤的三层中最外层）下毛细血管层中血量的微小变化。光学心率监测仪测量脉搏波，即心脏泵血时血管容积发生的变化。脉搏波是通过光学传感器和发光二极管测量容积变化来检测的。传感器区块采用了专为脉搏波检测而优化的光学滤波器，最大限度地减少了红外线和红外线等环境光的影响。因此，即使在室外也能采集到高质量的脉冲信号。这些信息被储存在手表中，用于全天心率分析或活动记录分析。
光学心率监测器以其非侵入性而著称，便于在运动、睡眠和日常生活等各种活动中进行连续心率监测。它们已成为可穿戴技术中的一种流行功能，可为用户提供有关健康和健身的宝贵信息, 在智能健康生态系统中发挥着举足轻重的作用。
光学心率监测器是智能健康生态系统的重要组成部分。它们使个人能够监测自己的心脏健康和整体健康，便于及早发现健康问题，并为医疗保健提供商提供宝贵的数据。随着技术的不断进步，光学心率监测器与智能健康之间的关系可能会变得更加密切，从而促进更健康、更明智的生活方式。
