“心率”這個本來非常醫學的概念，由於智能可穿戴設備（智能手表/手環）的普及，逐漸為人們所熟知。目前幾乎所有的智能手表/手環都具備“心率”檢測甚至監測功能。但是你真的瞭智能手表/手環的“心率”檢測麼？

1、“心率”是什麼？

心率，Heart rate，顧名思義，指的是心臟跳動的頻率，通常是以每分鐘心跳的次數來表征，即BPM（Beats Per Minute）。心率是人體基礎生理特征之一，正常成年人的靜息心率一般是60～100BPM，而成人理想的心率區間是55～70BPM。心率過高和心率過低都不好，但是僅從心率是無法判斷人的真實健康狀況，必須結合其他指標。

2、智能手表/手環測量的是“心率”麼？

首先說結論，智能手表/手環測量的其實並不是真正的“心率”。

目前市面上的智能手表/手環產品，使用的是叫做光電容積脈博波（Photoplethysmograph，PPG）的方法來獲得“心率”。

不管是2000多的Apple Watch，還是100多的小米手環，用的都是這種基於光電容積脈博波原理的光電傳感器。

Apple Watch 光電傳感器

光電傳感器由於可穿戴設備的普及逐漸為人們所熟知，而在醫學上，很早就有基於同樣原理的醫療級產品——脈搏血氧飽和度儀。

和可穿戴設備中的光電傳感器不同，這類醫療級設備使用的是透射式的光電傳感器——傳感器一端發射光，透過皮膚後（一般是手指、耳垂等地方），在另外一端檢測光。而智能手表/手環通用的是反射式的，即在一側發射光，通過皮膚/組織反射後，在同側接收光。

透射式PPG脈搏血氧儀CFDA認證信息

上圖是某品牌的脈搏血氧飽和度儀的認證信息，其適用范圍/預期用途：供醫院和傢庭對患者的脈搏血氧飽和度、脈率進行監測。註意看，這裡寫的監測的是“脈率”而非“心率”。

也就是，基於光電容積脈搏波原理的產品所測得的其實是“脈率”而非“心率”，當然也包括我們常見的智能手環/手表。

3、“心率”和“脈率”的區別？

所以“心率”和“脈率”究竟有什麼區別？

心率是心臟跳動的頻率，而脈率是脈搏搏動的頻率，心率和脈率並不是同一個概念。

其實脈搏的產生也是由於心臟跳動造成的。因心臟有縮有舒，動脈內壓才有升有降；又因動脈管壁具有豐富的彈性纖維，動脈內壓的升降，才能以脈搏波的形式從主動脈開始，沿著管壁而迅速傳播到各分支動脈，直到微動脈末梢。

所以在大多數情況下，心率和脈率是相等的。但是在一些情況下，心率會快於脈率。比如在房顫的情況下，因為房顫時心率絕對不整齊，如果有兩次心率間隔的距離過短，會導致後面的那一次搏動無法傳導到外周血管，所以不能形成脈搏，此時兩次心率合並成一次脈率，所以導致瞭心率大於脈率的情況。因此，心率大於脈率是房顫的一個特征性表現。

需要註意的是，現在有很多智能手表/手環除瞭光電傳感器外，還搭載瞭心電監測功能（心電電極），如果通過心電測量則獲得的是“心率”。

4、智能手環/手表測量的“心率”準麼？

知道瞭心率和脈率的區別，這裡的問題其實應該是“智能手環/手表測量的脈率準麼？“

通常情況下，智能手環/手表使用光電傳感器獲得的脈率還是比較準確的，但是達不到醫療級。

雖然和醫療級的脈搏血氧儀采用的是同樣的原理，但是由於采集PPG信號的位置不同，所以智能手表/手環在腕部隻能采用反射式的方案。而在腕部采集到的PPG信號質量相比手指部位的要差很多，後續就比較依賴算法來進行“心率”的計算。這也是為何各傢都在標榜自己的“心率”算法是如何強大——“硬件”不夠，“軟件”來幫忙。好在目前市面上還是有很“心率”算法做得比較好的，例如Firstbeats，華為等等。

另外還有一個很重要的原因，就是智能手表/手環先天的產品形態造成的。佩戴手環/手環時，光電傳感器的位置以及和皮膚的緊貼程度，會隨著人體的活動產生變化，這就會導致脈率測量變得不夠準確。

但是如果用來看靜息狀態下的脈率/心率，智能手表/手環其實還是很準確的，足以讓普通人瞭解到自己的脈率/心率水平。對於一些運動場景，脈率/心率也能提供一些參考價值。

如果對心率監測要求比較高（運動鍛煉場景），可以選擇心率胸帶，其基本原理是通過心電分析出心率，理論上更準，不過目前都沒有達到醫療級別，但是用於一般的運動監測足夠瞭。很多專業運動員或者一些業餘的運動愛好者在進行科學訓練時/鍛煉時，會選擇此類產品。

心率胸帶

如果覺得心率胸帶還不夠，那還有醫療級的心電貼（單導動態心電記錄儀）可以選擇。這種產品和心率胸帶同樣都是基於心電原理的，而且通常具備醫療器械認證，準確性更高。但由於佩戴、續航、耗材成本等問題，並沒有普及開來。

動態心電記錄儀

5、為什麼“心率”檢測這麼重要？

為什麼幾乎所有的智能手表/手環都有“心率”檢測功能？

1）心率是重要的生命體征

脈搏（或者說心率）是4大生命體征之一，是維持機體正常活動的支柱，如果出現異常也會導致嚴重或致命的疾病，同時某些疾病也可導致心率的變化。

2）心率/脈率檢測技術非常成熟

得益於傳感器技術的發展，以及在醫療領域的成功應用，光電容積脈搏波技術已經廣泛應用於智能可穿戴領域，且具備一定的實用價值。

3）智能可穿戴需要一個殺手鐧級的應用

早期的智能手環其實沒有心率檢測功能，更多的隻是計步、卡路裡、距離等等，隻能算是一個計步器，玩法受限。加入“心率”檢測功能以後，搭上瞭醫療健康檢測的黑科技概念，一下子變得高大上很多，並且可以應用在諸多運動健康場景，具備瞭一些實用價值。

4）運動健康逐漸為人們所接受

隨著物質生活水平的提高，人們愈發重視生活質量，開始關註健康，運動健身等概念深入人心（每年各地舉行的各種馬拉松賽事），並且也開始關註科學、可量化的運動健康。而心率就可以很好的衡量人體的運動強度，可以更加準確的量化運動量，以及科學的指導健身。

6、小結

技術的發展給人們的生活帶來瞭便利；反過來，人們的需求又推動瞭技術的進步——智能手表/手環就是這樣一種產物。雖然目前智能手表/手環的“心率”檢測還沒有達到醫療級別，但是已經可以真正的去幫助人們更好的運動健身瞭，具備瞭一定的實用價值。相信未來，技術的不斷發展，會讓可穿戴智能硬件給人們帶來更多的幫助。