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為什么手表顯示的“心率”很離譜?因為它根本沒測心跳
原創(chuàng) 代天醫(yī) 果殼
現(xiàn)在的智能手表和手環(huán),幾乎全能顯示“心率”了。但實際上,只有少數(shù)設備測的是真心率,更多設備檢測的根本不是心跳,而是脈搏。
什么?心跳和脈搏不是一樣的嗎?頻率一般是相同的,不過這倆概念不能畫等號。有些情況下脈率遠低于心率,只看脈率有可能讓人漏掉心臟問題,或者誤以為發(fā)生了緊急情況。
你知道自己的手表手環(huán)測的是脈率還是心率嗎?下文為你說清兩種檢測方法的區(qū)別,以及分別適合哪類人。
脈搏是心跳的結果
脈率可能比心率低得多
多數(shù)智能手表、手環(huán)或戒指檢測的都是脈率,相當于手摸脈搏的精密版。
正常情況下,心臟每收縮一下,就有一大股血被擠到血管里,全身動脈都會隨著變粗一下,包括手腕和手指里的小動脈。脈率,就是每分鐘動脈變粗了多少次。

動脈隨心臟收縮搏動 | withings
手測脈率是直接觸摸動脈跳動來計數(shù),可穿戴設備是通過檢測血液吸收光線的量,來計算動脈血流量變化,然后推算脈率。戴上智能手表,表背面的LED燈就會向手腕發(fā)出綠光、紅光或紅外光,血液吸收一部分光,又將其余的光反射回手表。動脈變粗時,血液吸收光量變大、反射光量減少。于是,不斷測量反射光的量,追蹤動脈粗細變化,就可以計算出動脈搏動的頻率。通常,這個頻率就等于心率。


智能手表測脈率原理。兩次心跳之間,動脈較細,吸收光量小,返回接收器光量大(下圖左);心臟收縮推來一大股血時,動脈較粗,吸收光量大,返回光量小(下圖右) | Tom Zhong / noldus
用脈率代表心率的設備,不需要什么操作,只要戴在身上就可以連續(xù)顯示“心率”。翻到背面,常能看到綠色或紅色的燈在閃爍。如果在設備心率測量說明里見到“光電體積描記法(photoplethysmography, PPG)”或“光學”這類詞,檢測的就是脈率。
大多數(shù)情況下,脈率數(shù)值跟心率相同。用這種方法計算出來的即刻心率、平均心率、靜息心率及最大心率都是可以參考的,設備提示的心跳不規(guī)律或心房顫動(房顫)也相對準確,心率過低或過高有一定提示作用。
值得注意的是,少數(shù)情況下,脈率與心率差距很大。因為,只有心臟猛地泵出一大股血的時候,相距半米的橈動脈才會因為血液涌過明顯變粗。如果某次心臟收縮力量弱或者距離上一次收縮太近,只泵出了一小股血,那么手摸不出微弱的動脈搏動,設備也識別不出變化,就漏記了一次心跳。
這時,脈率低于心率,設備上顯示的“心率”也低于實際心率。比如,發(fā)生房顫時有可能心率120次/分,脈率只有90次/分,單看脈率讓人誤以為一切正常;早搏二聯(lián)律時,70次/分的心率也許只產(chǎn)生35次/分的脈率,手表上的“心率”顯示35會嚇得人想立刻沖進急診,但有可能實際上不需要緊急處理。

A為房顫心律,B可見室性早搏,均可見心電圖上兩次心跳距離近時,脈搏次數(shù)少于心跳(脫漏脈搏標記為紅叉) | 參考文獻[9]
另外,由于這種方法測量的是動脈粗細的精細變化,所以檢測時肢體的晃動可能導致讀數(shù)不準確,高估或者低估心率。
測脈率設備Tips
提高準確度:表帶或手環(huán)松緊合適、手臂穩(wěn)定;
降低準確度:低溫、紋身、膚色深、手臂晃動;
特殊情況下,檢測原理可造成心率被低估;
信號不穩(wěn)定可造成心率被低估或高估。
心電是心跳的由來
手表心電圖準確但不全面
顯示“真”心率的智能手表檢查的是心臟,探測電活動,相當于醫(yī)院標準心電圖檢查的極簡版。
開啟手表的心電圖功能,把不戴表的手放在表冠或按鍵上,手表就能檢測到兩只手之間的微小電壓變化。身體靜止不動的時候,這些電壓變化主要來自心臟的電活動。心臟每跳一次,手表就記錄下來一個波形,它的形狀非常接近標準心電圖中的一部分。不過,標準心電圖一般記錄12個導聯(lián),也就是心臟在12個方向上的電壓變化,手表只能記錄一個。

手表心電圖與標準心電圖中的I導聯(lián)波形幾乎一致 | ECGsmart
正因為原理與標準心電圖類似,在心率判斷方面,手表心電圖的參考價值與標準心電圖非常接近。只是在信號不穩(wěn)定、心率過快或過慢、植入心臟起搏器等特殊情況下,軟件識別心率的準確性可能低于醫(yī)生對標準心電圖的解讀。通常,測脈率手表能提示的情況,測心電圖手表可以判斷得更加準確,包括心率過低、過高,以及房顫或期前收縮引起的心跳不規(guī)律。一項研究在1288人中對比了判斷房顫的兩種方法,結果是檢測脈率(PPG)的方法準確率為93.3%,檢測心電圖的為98.5%。
出于安全考慮,目前手表關聯(lián)軟件分析出心電圖異常后,通常不會給出具體診斷,只是提示可能存在異常。如果把心電圖導出或發(fā)送給醫(yī)生看,也許能得到更準確的判斷。

手表心電圖導出的結果 | apple
不過,手表只記錄了心臟在一個方向上的電壓變化,信息量大大低于標準心電圖,因此對于心率之外的信息判斷,很可能沒有標準心電圖準確。于是,有些能從標準心電圖看出端倪的疾病,可能會被手表的單導聯(lián)心電圖漏掉,比如冠心病、心肌病、某些心律失常(Brugada綜合征等)。所以,如果出現(xiàn)了胸痛、胸悶、心悸、頭暈等不舒服,即使手表測出來的心電圖沒有問題,依然建議及時就診,可能需要補充進一步的心臟檢查。
最后,能測心電圖的手表一般也有測脈率的功能。只有開啟心電圖功能、用兩只手接觸手表時,顯示的心率才是“真”心率,其余時刻顯示的都是脈率。
測心電圖設備Tips
能測心電圖的設備,也可能顯示脈率;
將手表戴在預先設置的手上,不可左右顛倒;
提高準確度:表帶松緊合適、手臂穩(wěn)定、另一只手接觸表的力度不變;
手表心電圖只是極簡版,可能漏掉心臟問題。

用手表檢測心電圖 | 華為
測脈率和測心電圖的手表
選哪類好?
兩種檢測方法各有優(yōu)勢。如果你對心率的態(tài)度是想要“隨時簡單看看”,測脈率的設備就能滿足需求了。就像是,一個身體健康的年輕人,沒有確診過心臟相關疾病,也沒出現(xiàn)過明顯的心悸、胸悶、胸痛等癥狀,戴手表手環(huán)是為了解自己的日常心率,希望抬手就能隨時看到數(shù)值,而且不需要太精確。
要是已經(jīng)確診心臟疾病,或者發(fā)生過心臟相關的不舒服,可以選擇具有心電圖功能的手表。這樣,不僅能看到更準確的心率,難受的時候還可以記錄心電圖給醫(yī)生看。手表記錄下來的心電圖,有機會讓人發(fā)現(xiàn)之前沒有得到診斷的疾病,或者了解已知疾病發(fā)作的頻率和持續(xù)時間。特別是,有的心律失常來得快去得快,到醫(yī)院做檢查時發(fā)作停止的話,可能所有檢查結果都是正常的,總是無法得到確診。對于這樣的一小部分人,心電圖功能非常有價值。
另外,有一些人想要在體育活動中準確測量心率,而以上兩種方式都要求檢測時手臂穩(wěn)定,不能滿足這種需要。目前最好的解決方法是,買一個佩戴在胸前的心率帶。它通過心電圖檢測心率,結果相對準確,又不需要占用兩只手去測量,而且在運動中不易晃動,信號受到的干擾比較小。心率帶測出的心率,可以通過適配軟件實時顯示在智能手表或手機上,并被記錄下來以備分析。
選手表Tips
健康年輕人、無不適、想隨時查看、不需要太精確,可選測脈率的;
已確診心臟疾病或有相關不適,可選測心電圖的;
運動中監(jiān)測、對準確度要求高,可戴心率帶。

心率帶 | selliliar
附錄:目前常見的可測心電圖的部分智能手表
華為
可用型號:HUAWEI WATCH GT 3 Pro、HUAWEI WATCH GT 3 | 保時捷設計、HUAWEI WATCH D、HUAWEI WATCH 3 Pro new、HUAWEI WATCH 4、HUAWEI WATCH 4 Pro,HUAWEI WATCH Ultimate;
結果分類:竇性心律、房性早搏、室性早搏、房顫、不確定;
適用范圍:不適用于未滿18周歲的用戶、體內(nèi)安裝心臟起搏器或者其他植入式電子設備的用戶不建議使用。
蘋果
可用型號:Apple Watch 4或更新機型、Apple Watch Ultra所有型號;
結果分類:竇性心律、房顫、低心率或高心率、不確定、記錄結果不佳;
適用范圍:移動心電圖房顫提示軟件不適用于未滿 22 周歲的人群。
三星
可用型號:Galaxy Watch 3或更新機型、Galaxy Watch Active2;
結果分類:竇性心律、心房顫動、不確定、不良記錄;
適用范圍:不適用于 22 歲以下或患有除心房顫動之外的已知心律失常的用戶。
參考文獻
[1]Alian AA, Shelley KH. Photoplethysmography. Best Pract Res Clin Anaesthesiol. 2014;28(4):395-406.
[2]Mutke MR, Brasier N, Raichle C, Ravanelli F, Doerr M, Eckstein J. Comparison and Combination of Single-Lead ECG and Photoplethysmography Algorithms for Wearable-Based Atrial Fibrillation Screening. Telemed J E Health. 2021;27(3):296-302.
[4]https://support.apple.com/zh-cn/HT208955
[5]https://consumer.huawei.com/cn/support/content/zh-cn15888936/
心電分析提示軟件說明書
[6]https://consumer.huawei.com/cn/support/content/zh-cn15887724/
[7]https://www.samsung.com.cn/support/mobile-devices/measure-your-ecg-with-the-galaxy-watch-series/
[8]https://images.samsung.com/is/content/samsung/assets/cn/apps/samsung-health-monitor/IFU_ECG_CN_202306.pdf
[9]Bruining N, Caiani E, Chronaki C, Guzik P, van der Velde E; Task Force of the e-Cardiology Working. Acquisition and analysis of cardiovascular signals on smartphones: potential, pitfalls and perspectives: by the Task Force of the e-Cardiology Working Group of European Society of Cardiology. Eur J Prev Cardiol. 2014;21(2 Suppl):4-13.
作者:代天醫(yī)
原標題:《為什么手表顯示的“心率”很離譜?因為它根本沒測心跳》
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