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血壓、血糖測量將成為智能手表標配,六大廠商軍備競賽打響
蘋果、華米、三星、Garmin、華為、OPPO,盤點六大廠商的健康服務進展
未來,基于智能手表的高階健康監測功能(如血壓和血糖監測)就像心率和血氧監測一樣,將成為智能手表的常備功能。
趕在「革命性」的 Apple Watch Series 8 到來之前,蘋果、華米、三星、Garmin、華為、OPPO 在健康監測上卯足了勁。
導讀:
蘋果的供應商目前正在開發下一代傳感器組件,采用紅外分光光度計探測皮膚下的體征數據,實現血糖、血壓等體征監測。基于此,明年的 Apple Watch Series 8 或將添加大量新的健康功能。
華米發布國內首個使用光電傳感器實現腕上血壓測量的智能手表 Amazfit GTR 3 Pro,基于自研的光電傳感器和血壓監測算法,可實現收縮壓和舒張壓的數據檢測。
三星新一代 Galaxy Watch4 將光學心率傳感器、心電傳感器和生物電阻抗分析傳感器集成在一顆三合一傳感器上,可以實現無袖帶的實時血壓監測,并提供了全新的身體成分測量功能。
Garmin 近日與 Dexcom 合作實現血糖監測功能,通過手表可以查看血糖當前水平和過去三個小時的趨勢,并且在鍛煉期間也能顯示當前血糖水平。
華為 Watch D 海外曝光,可作為醫學分析、心率監測儀、動脈血壓測量儀、血壓計。剛剛發布的 Watch GT3 采用了第五代心率傳感器,精度更高。
OPPO Watch 系列已經具備了隨時查看連續血糖數據的能力。今年的 OPPO 開發者大會 ODC21 公布了健康生態的全新布局。
蘋果:明年,Apple Watch 將添加大量新的健康功能
在健康監測方面,新一代 Apple Watch Series 7 相較于前代并沒有大的迭代,仍然使用的是相同的傳感器和芯片。
但據華爾街日報報道,蘋果計劃在 2022 年為新一代 Apple Watch Series 8 添加大量新的健康功能,包括血壓趨勢記錄和提醒、用于生育和睡眠跟蹤的溫度監測、睡眠呼吸暫停檢測和糖尿病檢測。
溫度監測:
基于溫度監測功能,可以幫助女性了解排卵周期、制定生育計劃,這項功能有望基于現有的光學傳感器實現。
血壓測量:
報道稱,蘋果計劃明年發布無袖帶的血壓測量的功能,其原理是通過檢測動脈的心跳波的速度,獲得血壓趨勢。
但蘋果暫時無法提供基線收縮壓和舒張壓測量值,血壓監測功能也只能檢測血壓何時增加并給出趨勢判斷和高血壓的提醒。目前,完善這項技術方面遇到了困難。
據悉,蘋果還在研究使用額外的無袖帶設備進行血壓監測。
睡眠呼吸暫停檢測:
未來,蘋果還計劃使用現有的血氧傳感器檢測睡眠呼吸暫停,但在不耗盡 Apple Watch 電量的情況下,頻繁讀取體征數據存在續航挑戰。
蘋果的心率傳感器已經可以做到房顫和心律異常的甄別和提醒,蘋果還打算在 Apple Watch 檢測到低血氧水平時提供醫療指導。

血糖檢測:
在 iOS 15 中,健康應用已經添加了血糖作為健康指標,利用 One Drop 和 Dexcom 的血糖監測套件,糖尿病患者可以通過 Apple Watch 讀取血糖相關健康指標,從而實現血糖數據檢測。

無需借助其他檢測設備,直接通過 Apple Watch 就能實現糖尿病檢測,這項計劃也在開展中。
據 DigiTimes 近日的一份新報告,蘋果的供應商目前正在為 Apple Watch Series 8 中的下一代傳感器開發組件,新的傳感器組件將支持血糖測量。
據報道,新的傳感器為短波紅外感應器,很可能安裝在 Apple Watch 的背面,可以測量佩戴者血液中的糖含量。

深圳灣曾在今年 7 月報道了蘋果供應商 Rockley Photonics 名為「腕上診所」的移動傳感器系統,它將有望助力 Apple Watch 實現對體溫、血壓、身體水分、酒精、乳酸和血糖趨勢等核心生物健康指標的連續、無創監測。
> 延伸閱讀:監測酒精、血糖、血壓、乳酸的傳感器來了,蘋果想打造的「腕上診所」更近了!
Rockley 的全棧傳感器解決方案將光學、電子硬件、固件、算法和基于云的分析結合在一起,結合軟硬件參考設計,為可穿戴設備商實現高階的腕上健康監測功能提供可能。
其方案運用了紅外分光光度計,通過紅外光的離散等方式,無創地探測到更加深層的皮膚下方的體征數據,分析血液、組織間液和真皮的各個層的成分和物理現象。

考慮到移動可穿戴設備監測受外界環境的干擾因素比較多,Rockley 為每個波長通道提供幾毫瓦的光輸出功率,實現具有高信噪比的信號分析。
華米:基于光電傳感器的 30 秒血壓測量
剛剛在 10 月 12 日上市的 Amazfit GTR 3 Pro 是國內首個使用光電傳感器實現腕上血壓測量的智能手表。(參見產品首發評測)
華米將過去需要使用袖帶才能做到的血壓測量,做到了如同單點血氧測量一樣簡單。
第一次測量前需要使用電子血壓計做校準并輸入三次測量值。然后就可以佩戴手表、平放手臂、點按屏幕按鈕,靜候 30 秒,即可出數值。




該功能基于華米自研的新一代 BioTracker 3.0 PPG 傳感器和 PumpBeats 血壓監測算法,從硬件和軟件上為腕上無創和無袖帶的血壓測量的實現打好了基礎。其中,新的傳感器為業界領先的 6 通道傳感器。
據悉,這套無創、無袖帶的血壓測量技術已經通過了 27 例住院病人的臨床研究和 354 條臨床分析。
通過與標準電子血壓計測量值做對比,PumpBeats 血壓監測引擎的平均絕對偏差,收縮壓低于 5.14 毫米汞柱,舒張壓低于 4.88 毫米汞柱。

另據華米消息,腕上實現血壓一鍵測量只是第一步,后續還會有 24 小時連續血壓監測,實現夜間睡眠監測與被動血壓監測的結合,為后續高血壓的篩查做準備。
三星:基于三合一傳感器的血壓監測和身體成分測量
今年 8 月發布的新一代 Galaxy Watch4 內核很強大,配備了首個 5nm 處理器——CPU 速度提高 20%,RAM 增加 50%,GPU 速度比上一代快 10 倍。
它的傳感器也是全新的,采用了單芯片設計,體積更小、設計更緊湊、測量精度更高。并且,這是一顆三合一傳感器,集成了三大健康傳感器——光學心率傳感器、心電傳感器和生物電阻抗分析傳感器。

基于新的傳感器,Galaxy Watch4 可以實現無袖帶的實時血壓監測。但具備這一功能的手表僅在特定市場提供,三星并沒有明確固件更新的時間。
此外,三星還做了說明,為確保準確性,用戶應每四個星期使用傳統的血壓袖帶校準他們的設備。

基于生物電阻抗分析,Galaxy Watch4 還實現了全新的身體成分測量工具,可以測量包括骨骼肌、基礎代謝率、體內水分和體脂百分比(BMI)等關鍵測量值。
測量時需要用兩根手指,大約 15 秒內,Galaxy Watch4 的傳感器將捕獲 2,400 個數據點。

△ 生物電阻抗分析原理



△ XDA 實測
需要指出的是,亞馬遜 Halo 智能手環也具備身體成分分析功能,但實現的方式與三星的有所不同。首先,Halo 只計算體脂;其次,測量方法也不同,Halo 通過手機 App 引導用戶拍攝自己的身體照片,并將其組合成 3D 圖像,用于計算體脂百分比。

Garmin:與 Dexcom 合作實現血糖監測功能
近日,Garmin 更新了 Connect IQ 應用程序,完成了對 Dexcom 血糖監測儀的支持。
借助 Dexcom G6 連續血糖監測儀 (CGM) 系統,用戶能夠在 Garmin 手表上查看血糖水平,包括當前水平和過去三個小時的趨勢,并且在鍛煉期間也能顯示當前血糖水平。
支持這一功能的 Garmin 手表包括 Fenix 6、Vivoactive 4、Marq 和 Forerunner 245 Music、Forerunner 745 和 Forerunner 945。它還兼容 Garmin Edge 系列中的設備。

配合醫療設備進行血糖數據監測,這只是第一步。包括蘋果、Garmin、Fitbit 在內的很多公司都在研究不需要第三方設備的腕上無創血糖監測,但這項技術還有很長的路要走。
華為:血壓檢測手表曝光,新的 Watch GT3 有了精度更高的心率傳感器
今年 9 月,外媒發現華為 Watch D 在歐洲監管機構的新上市消息,清單將華為 Watch D 描述為「醫學分析、心率監測儀、動脈血壓測量儀、血壓計」類似嚴肅的醫療健康設備。
另據外媒報道,華為的「心電血壓記錄儀」已經獲得廣東省食品藥品監督管理局的批準。華為已經實現了借用外部設備的血壓記錄,但如何通過智能手表實現血壓監測,目前還在準備中。

雖然傳言的 Watch D 目前并沒有任何發布的消息,但華為于上周 10 月 22 日海外發布了新一代華為 Watch GT 3 智能手表。

新品最大的更新是采用了雙通道 GNSS 和新的光學心率傳感器。其中,新的 TruSeen 5.0 傳感器將光信號接收器的數量從 4 通道增加到 8 通道(灣里備注:傳感器通道數量超過了華米科技,一周前,華米科技宣布的第三代 PPG 傳感器擁有業界領先的 6 通道設計)。
華為還表示,新的傳感器的背面添加了菲涅爾光學薄膜,它具有與燈塔相同的效果,可以集中傳感器輸入和輸出的光線。

華為認為,新一代 TruSeen 5.0 傳感器是「市場上最準確的光學心率傳感器之一」,甚至超過 Apple Watch Series 6。
除了心率傳感器、定位系統、運動算法(不再使用 Firstbeat 的服務)、以及一些新增的應用之外,華為 Watch GT 3 并沒有涉及到新的突破性的健康監測功能。
OPPO:配合外部設備的血糖監測和血壓檢測
OPPO Watch 系列已經具備了隨時查看連續血糖數據的能力。搭配頤健安血糖儀(暫支持型號:RGMS-III),下載頤健安手機和手表應用,即可在 OPPO Watch 上查看連續血糖數據。

OPPO 還與歐姆龍血壓計合作,幫助便捷管理血壓。配合歐姆龍血壓計(暫支持型號 HEM-9200T),不僅可以在手機端方便地查看長時間、多維度的血壓數據,還可以在手表端接收血壓測量提醒。

10 月 27 日的 OPPO 開發者大會 ODC21 將對健康生態的布局和進展有新的宣布。
大會「健康生態」板塊顯示,OPPO 將與行業共同打造科學、便捷的健康服務生態,各類健康 IoT 設備將打破壁壘,通過監測心電、運動、血氧、睡眠等數據,與行業共同探索科學、便捷的健康服務,為用戶健康保駕護航。
同時,全新的 OPPO Health Research Kit 平臺能夠為健康行業從業者提供一套完整的、閉環的健康數據采集,數據分析,服務觸達的工具套件。讓使用者可以按照既定目標進行設備、任務等健康管理元素的組合,形成自己獨有的健康研究課題。用戶可以自由參與開發者設置的健康課題,并獲得建議提醒。同時,反饋的數據將幫助開發者提升健康服務質量。
在倒計時海報上,OPPO 提出「健康服務是否僅能監測數據」的問題,這或許是給整個行業提出的課題。

灣里小結:在健康監測的軍備競賽中,各家圍繞著設備能力,包括軟件能力(算法和系統)和硬件能力(傳感器和芯片)不斷擴充著力量。但在軟件、硬件和服務的鐵三角中,還有一項容易被忽略的、發展還不夠成熟的就是健康服務。
基于技術革新,開拓新的服務場景,優化可穿戴設備的應用環境,在監測數據的基礎上給出專業健康建議,這或許是行業的下一個方向。
主筆:周全 / 深圳灣
編輯:陳述 / 深圳灣