ECG(心电图)设计挑战的应对策略.docx

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1、ECG子系统设计需要应对安全和信号处理方面的众多挑战,包括小信号、宽带宽要求、电力线和环境的干扰,以及希望在保持极低功耗的同时,使用极低噪声的ECG放大器。设计师可以利用丰富的信息资源来开发安全、可靠、性能的ECG设计。作为信号处理技术的领先者,ADl公司提供广泛的解决方案来帮助设计工程师克服所有主要的ECG挑战。工程师们可以利用ADl解决方案来应对心电图子系统设计的重大挑战,包括安全、共模/差模干扰、输入动态范围要求、设备可靠性和保护、降噪以及EMC/RFI考虑。心电图(ECG)是一种常见的医疗记录,在许多恶劣的环境中,它也必须清晰可读并保持精确。无论是医院、救护车、飞机、轮船、诊所还是家里

2、,干扰源无处不在。新一代高度便携式ECG技术使我们能够在更多的环境条件下测量心脏的电活动。随着ECG子系统越来越多地投入医院外应用,制造商面临着持续的降低系统成本并缩短开发时间,同时保持或提高性能水平的压力,这就给ECG设计工程师提出了相当严苛的要求:实现一种安全有效、能够应对目标使用环境挑战的ECG子系统。本文说明通常所认为的ECG子系统设计的主要挑战,并提供关于如何应对的各种方法建议。本文讨论的挑战包括安全、共模/差模干扰、输入动态范围要求、设备可靠性和保护、降噪以及EMC/RFl考虑。挑战1:达到最高安全标准,确保ECG子系统安全有效安全始终是ECG设计师的头号关注对象。设计师必须严防来

3、自交流电源的电涌或过压,以及经过ECG电极的任何可能超过10Arms推荐限值的电流路径影响到病人和操作人员。在ECG子系统本身或其他与病人或操作人员相连的医疗设备发生故障时,可能出现危险电压或电流,ECG设计的终极目标就是确保病人和操作人员安全,不会受此类电压或电流伤害。图1.交流电源耦合简图开始ECG设计之前,工程师必须确定其临床应用及在哪里使用和存放设备。工程师必须评估所有可能导致电流施加于病人的设备误用情况和潜在外部连接。当施加的电流(吸入或流出)小于IOUArmS时,即使在单一故障条件下,操作人员和病人的安全也不会有问题。必须防止病人意外触电,并且保护ECG设备不受紧急使用心脏除颤器所

4、产生的极端电压影响。ECG系统必须符合联邦法律、国际标准和相关国家/地区指令的要求。美国食品药品管理局(FDA)将医疗产品分为三类:I类、H类和In类。不同类别对产品设计和审批过程有不同的要求。例如,用于诊断心脏节律的便携式动态监护仪视作II类设备,带ECG子系统的心脏监护仪和除颤器则归为III类设备。设备分类有何意义?在FDA的设备分类网页上有这样的说明:设备所属的类别决定FDA批准上市所需的上市前备案/申请的类型,以及其他事项。如果设备归为I类或II类,并且不在豁免之列,则上市需要经过51Ok程序。所有归为豁免一类的设备须遵守关于豁免的限制规定。设备豁免的限制规定参见21CFXXX.9,其

5、中XXX指862-892部分。对于In类设备,必须通过上市前审批申请(PMA)才能上市,除非该设备是一种在1976年医疗设备修正案通过之前即已上市的设备或等同设备,并且不需要PMAo在后一种情况下,设备可以经过51Ok程序上市。设备分类取决于设备的目的用途和使用说明。医疗设备还有三种分类或分级:B型、BF型或CF型,这些分类会影响设备的设计和使用方式。根据1EC60601-1,不同类型的设备适用不同的漏电流限制和安全测试。该IEC标准还将“应用部分”定义为医疗设备中与病人发生物理接触,以便医疗设备执行目标功能的部分。多数医疗设备归为BF型或CF型。BF型设备指的是与病人但不包括心脏发生传导接触

6、的设备,CF型则专门指与心脏直接接触的设备和部件。建议ECG设计师将所有ECG应用都视为CF型III类系统。设计师无法控制ECG子系统如何应用于病人,如果病人可以通过某一点接触心脏,则设备必须归为山类,因为应用部分可能与心脏直接接触。所有心脏监护仪和除颤器都归为III类设备。人类心脏对50Hz至60Hz的电流最为敏感。已经证明,只要34Arms的50Hz60Hz电流流经心脏,心脏就会受损,引发危害生命的事件。考虑到ECG系统与病人相连时可能执行的各种程序,包括针对起搏器/自动植入式心脏复律除颤器(AICD)的留置导尿等,目前的50Hz60Hz电流限制设定为10Armso在ECG设计中,无故障条

7、件下的IOPArms限值就是设计参数。美国心脏病学会(ACC)同时建议将10Arms的限制扩展到单一故障条件下。设计师必须检查电极之间、从电极到电路或从电极到大地的电流可能引起单一故障,导致电流超过IoUArmS的所有情形。这种源/吸电流为频率的函数,但10ArmS限值对应的频率范围是DC至1kHz。从IkHz至100kHz,电流水平随频率线性提高:IOuArms(IkHz)SImArms(100kHz)o高于100kHZ时,电流以1mArms为限。解决方案为在信号路径中放置电阻,以及/或者使用限流器件。ADI公司的器件可以协助保护病人安全。挑战2:共模和差模环境信号及射频干扰(RFl)ECG

8、测量心脏的电气系统产生的电压。与此同时,ECG子系统必须抑制环境电信号,如交流电源、安全系统和射频干扰(RFl)等,以便放大和显示ECG信号。共模电压不提供有关心脏的任何有用信息,实际上还可能影响测量精度。ECG系统必须能够在响应目标信号差模ECG电压的同时,抑制共模干扰。在有小差分信号的情况下抑制大共模信号的能力,就是系统的共模抑制(CMR)性能。共模抑制可以通过多种方式来测量,本文讨论两种方法。第一种方法是将所有ECG电极连在一起,然后相对于ECG模拟前端基准电压驱动这些电极。对于单电源供电,该基准电压可以是RLD电极驱动的一个虚拟电压,它等于单极性电源电压与隔离地电压的中间值。这种情况下

9、,共模抑制等于输出电平与输入电平的比值(20XlOg(VOUTVIN),VIN为施加的共模电压,Ve)UT为特定目标导联上的电压。要查看导联II的共模抑制,须相对于右腿驱动引脚将电压施加于所有电极输入端(如果这代表了ADC或RLD基准电压的中间值),并且将设备设置为显示导联II。导联II显示的电压为Vc)UT,施加的电压为VIN。另一种测量共模抑制的方法是将所有电极连在一起,相对于大地驱动这些电极。同样,共模抑制的定义是20X1Og(VOUT/VIN),其中,VlN为共模驱动信号,VOUT为特定目标导联得到的信号。这部分子系统设计和器件选择要求模拟人体对象、交流电源的环境耦合、进入和经过病人的

10、输入RFL以及它对ECG放大器共模信号抑制性能的影响。输入RFl可以通过多种方法消除,包括差模和共模滤波、环境屏蔽以及算法。图2显示一个传统的高频低通滤波器网络,它易受CIA、CIB和C2值之差的影响。图3显示一个集成X2Y电容实现方案,由于X2Y结构和设计的特性,其性能更高。图2.传统高频低通滤波器网络图3.集成X2Y电容实现方案专用ECG设计师应当模拟潜在的环境,从而不仅确定交流电源共模信号,而且确定在ECG电极连接到病人时可能到达ECG电极的其他共模和差模信号。为保护除颤器,多数ECG电缆都嵌入有保护电阻。这种影响,加之电缆电容的差异和前端EMl滤波,可能导致共模信号变得不平衡,引起相移

11、和共模向差模转换。一种称为右腿驱动(RLD)的技术可以降低多导联配置的CMR要求。即使在2导联系统中,也可以利用RLD来降低放大器上相对于大地的共模电压,方法是将电流驱回到电极,该电流信号与输入共模信号呈180度反相。由于电极阻抗不匹配,电流注入必须予以补偿,调整相对电流和相位,使有效共模信号最小。简言之,放大器输入必须具有足够大的共模(CM)和差模(DM)信号范围,以便适应来自交流电源和其他外部干扰源,如设备电源开关和射频发射源等的CM/DM输入信号。无论差分放大器输入端的失调电压为0,还是差分输入电压高达1V,共模抑制性能必须同样好。消除电力线干扰的其他办法还有DSP技术,例如消减算法。为

12、帮助设计师,ADI公司提供能够降低大输入共模信号影响的器件:用于锁定放大器系统的CMRINA放大器、PLL转换器和同步调制器/解调器。ADAS1000ECGAFE通过高差分输入阻抗和RLD来解决共模抑制问题。挑战3:模拟前端共模和差模动态范围利用除颤器电击病人时,ECG设备必须能够快速做出反应。医生可能需要在除颤后一秒内看到病人的心电图。如果通过某些类型的金属(如不锈钢)施加此脉冲,则材料的除颤后极化在1秒后可能高达0.7V。这种差分失调加上潜在的电磁(EMI)和/或射频干扰(RFI),可能超过ECG前端的输入范围。简言之,放大器会饱和,无法看到ECG信号。即使在此类瞬态输入中,ECG设计也必

13、须能够保持其共模和差分输入性能。现在的多数ECG系统都是全球销售,因此设计师还必须满足最差情况交流电源输入范围要求。例如,澳大利亚西部的交流主电源电压可高达264VACrms,尖峰电压达6kVo在这种环境中,共模抑制必须比在美国(交流电源电压为120VACrmS)高出大约两倍。考虑到这种情况,以及还可能发生的电极失调和极化,就要求差分和共模输入动态范围必须非常高。ECG电压在IOoUV至3mV峰峰值之间,因此在目标信号数字化之前,模拟前端的动态范围输入能力十分重要。现代ECG前端的动态输入范围为大约IV到1.5V或更高,前者如Ag/Ag-Cl电极应用,后者如除颤器垫板应用。某些系统采用单电源供

14、电并产生一个虚拟地,它将电源地与电源轨之间的中点电压施加于病人(无电流)。这通常是RLD电路的一部分。电极放大器相对于此中间电源轨,确保没有交流或直流电流注入。所需的相对于此虚拟地的IV输入动态范围,就是快速响应除颤后和预期最差情况环境条件要求的输入动态范围。图4.右腿驱动一一可能的外部器件配置ECG前端的噪声性能、线性度、CMRR和差分增益必须不受放大器的特定输入工作点影响。各电极的输入阻抗必须大于1G,电容约为IOpF或更低,电极之间呈最佳匹配。ADI公司的分立仪表放大器AD8220和AD8226具有宽动态范围,支持符合CMR需求的电路架构。ADASlO(X)ECGAFE满足低噪声、高动态

15、范围、CMR和线性度的要求。BIaCkn处理器则能满足ECG和自动体外除颤器(AED)设备的后端需求。挑战4:ESD、环境和除颤器保护设计工程师必须防止ECG前端受损。ECG系统需要内置保护电路来应对静电放电、除颤器放电或其他过压过流事件。人手模型模拟人手触摸设备的静电放电效应,它使用一个1500电阻和一个100PF串联电容来限制人手放电的电流。充电电压决定可以施加的瞬时电压量以及如何限流。电压可以超过18kV0某些标准将该电压设定为较低的值8kVo针对除颤器脉冲和ESD,多数ECG系统都有以人手模型为基础的输入保护。除颤器保护电路具有多项要求:保持前置放大器在工作频率下的CMR;从除颤电极/

16、垫板分流5%以下的除颤器输送能量;以及充分保护前置放大器电路,使得ECG在除颤器脉冲之后能够快速地通过显示器或纸带记录图显示。在急救室(ER),1秒(或更短)的延迟是理想的响应时间。除颤器保护电路有两种形式。在第一种形式中,ECG电缆是心脏监视除颤器的一部分,通常利用一系列电阻(额定功率高压电阻)来限制流入ECG前端的电流。另外,在某些保护电路中,保护电阻的ECG端具有氢灯或颔灯,用以将前置放大器端电压限制在IoOV以下。此外还有限压和限流器件来确保ECG系统不会受损。设计师应当咨询能够看到此高电压和电流的特殊仪表放大器(INA)或有源/无源电路的制造商。硅控整流器(SCR)可提供一定程度的过

17、压保护。额定功率串联电阻可提供电流保护。还可以考虑限流器。如果没有某种形式的保护,多数有源器件将无法耐受ESD测试相关的电压。为了确定所需的保护程度和建议的应对措施,必须咨询有源器件的制造商。建议设计师了解FDA除颤器保护用额定功率电阻的相关指南。某些设备正是因为这些电阻的测量结果和额定值不当而被召回(由于设备故障报告众多,FDA最近宣布其正在评估关于AED的管理规定)。为了帮助设计师设计分立式除颤器保护电路,ADl公司器件已经过测试,能够耐受高水平的ESD和输入电流电压。Adas100oecgafe的封装引脚具有大ESD保护结构,已经过评估,能够耐受最大的源/吸电流。挑战5:电噪声ECG信号

18、可能会遭到多种干扰源破坏,包括电力线干扰、电极与皮肤之间的接触噪声、运动伪像、肌肉收缩、来自其他电子设备的电磁干扰等。任何数量的干扰源都可能引起ECG基线偏移,或者显示出电噪声。对于临床医生,最重要的是ECG信号清晰可读,所有电噪声的总和尽可能小,不致影响ECG诊断。对于诊断性ECG应用,噪底应满足IOuV峰峰值要求。ECG设计师必须采取措施滤除或消除所有这些噪声源。对等效输入噪底的要求随应用而异。对于监视级系统,如心率监护仪(HRM)等,规定0.5HZ至40HZ带宽内大约25UV峰峰值的等效噪声值一般就足够了。在某些情况下,为了极大地降低系统功耗,可以允许较高的噪底。即便在监视级应用中,噪底

19、也要求低于25UV峰峰值,因此必须全面了解临床环境和算法要求。设计一个完全诊断性12引脚ECG系统(10个电极)时,带宽可能低至0.05Hz到150Hz,或者宽至0.05Hz到2000Hz。起搏信号检测要求将带宽进一步提高到至少100kHz0例如,在动态监护仪中,对ECG波形ST段的评估用于确定STEMI(ST段抬高心肌梗死);可以选择0.05HZ至40HZ的带宽来帮助降低整体噪底,即使要付出评估40Hz以外较高频成分的代价。在其他监护仪中,带宽可以是0.05Hz至150Hz,甚至250Hz,具体取决于病人和评估意图。其他噪声考虑包括电缆移动,它可能产生低频噪声(除非构建得当),以及突发噪声,

20、也称为散粒噪声或电报噪声。此类噪声会妨碍医生看到心脏周期不同部分的重要信息,包括ST段。为了处理噪声问题,ADI公司使用多种电路技术来消除典型输入放大器的Uf噪声,同时仍然保持较低的高斯噪声和出色的线性度。ADl公司CMoS工艺将电报噪声降低到非常低的水平。挑战6:电磁兼容性(ECM)和射频干扰(RFl)必须防止ECG子系统受到各种外部和环境辐射影响。例如,邻近的医疗设备以及环境中的高频工业或消费电子设备,可能产生相当大并具有复杂调制和传输协议的电场和磁场。干扰信号可能通过传导或辐射发射到达ECG前端。因此,设计师必须在设计过程的早期就考虑关于辐射发射、辐射敏感性、抗扰度、传导发射和传导敏感性

21、/抗扰性的管制标准。由于全球大气污染,越来越难以找到一个能够对设备进行全频谱测试的开阔试验场地(OATS)。在某些国家和地区,现在可以用全高10米的测试室代替OATS。系统设计师必须与EMC测试机构合作,按照IEC60601第三版及其衍生标准的规定,确定基本性能的等级。在正式通过无法被认可时,还必须将读数余量规定为在某一特定频率具有OJdB余量,因为多个地点的OATS与10米测试室的读数之间可能存在高达4.0dB的偏差。通常,8.4dB余量视为保守要求。设计师应当检查ECG的PCB尺寸、连接到系统其余部分的数字和/或模拟I/O、输入电源形式、接地和法拉第屏蔽;法拉第屏蔽有助于防止保护二极管和E

22、CG设计中嵌入的其他电流检测到辐射发射。ECG电缆本身在与电缆长度相关的特定频率时可能发生谐振。如果这些谐振之一受内部时钟或ECG设计内部的发射极激励,设计可能难以符合B级标准。因此,各种电缆上可能需要共模/差分扼流圈和线上铁氧体电感。正式测试之前,设计师可以考虑用一系列的电场和磁场探针来嗅探设计,并通过频谱分析仪确定辐射频率和谐波。执行一系列预扫描可以确定热点频率的位置及其与限值的接近程度。然后查阅辐射源列表,设计师就能确定此发射极是否需要法拉第屏蔽,或者降低信号边沿速度是否就足够了。系统内部的某些电缆可能需要铁氧体电感或其他滤波器来抑制谐振或高电平发射极。另一种解决方案是选用符合辐射发射和

23、输入辐射敏感度要求的高集成度、小型封装器件。ADASIO(M)ECGAFE满足这些需求,是市场上首款集成导联脱落检测、呼吸监测和起搏器脉冲检测的单芯片器件。附参考资料:心电图(ECG)技术及其实现心电图(ECG)(electrocardiogram),其中car-K读音近,美国人就用EKG表示,只是因为读音的问题。心电图(Electrocardiography、ECG)是记录人体心脏的电生理活动的一种检查方法,是从人体表记录心脏每一心动周期所产生电活动变化曲线图形。其中这个单词来自希腊语electro:电生理活动。cardio:希腊语的心脏。graph:一个希腊语的词根,意思是“描记”。具体来

24、说,指的是利用心电图机从体表引出多种形式的电位(通过电极)记录心脏在每个心动周期中,由起搏点、心房、心室相继兴奋,产生的生物电活动变化图形的技术。原理解释起来比较复杂,我们简单说,心脏是一个立体的结构,为了反应心脏不同面的电活动,医生可以在人体不同部位放置电极,以记录和反应心脏的电活动。电极之间组成一个导联,可以记录心脏的电活动。ECG(心电图),是临床常用的检查手段,能反映心脏在做心电图时的情况变化。可从心电图了解心率相关信息,以及P波、QS波、ST段和T波的相关数值变化,由此可了解是否发生相关心律失常及背后所产生的电解质紊乱和临床疾患。通过心电图采集到的部分信息,了解是否有心肌缺血的一系列

25、改变。如出现胸闷、气短、心慌、心悸等相关心脏症状的患者,可考虑将心电图作为最初的筛查手段。对于心电图正常的患者,并不能够完全排除心脏没有疾病,因为心脏病可分为不同类型,每种类型并不能通过患者当时的心电图表现得到较好的解释和体现。如果是冠状动脉粥样硬化相关疾病出现部分冠状动脉相关的问题,但做心电图并没有明确缺血改变,这时心电图正常也不能完全排除心脏本身的问题。如果通过心电图了解到相关心律失常的信息,可以进一步进行生化等其它相关检查以明确病因。一般医院的心电图检查常见的有三种:常规心电图:最常见的,几分钟就好了。运动心电图:先让你做一定运动,然后再测。动态心电图:连续24小时跟踪你的心脏情况。测试

26、的方法就是把你身体和仪器相连(当然也是无创的),测试。ECG心电图芯片解决方案中国心血管疾病患者有近3亿,特别是随着人口老龄化及城镇化进程的加速,中国城乡居民心血管病患病率呈上升趋势。据统计,心血管病死亡已成为城乡居民总死亡原因的首要因素。实时监测心脏活动对心脏病的早期预防具有重大的意义,传统的心电监护设备具有体积笨重、价格较高、不易于携带的局限性。而智能可穿戴心电设备将心电监护设备以穿戴的形式可与智能终端如手机结合起来,能够持续监测心脏电生理活动并让用户随时随地的了解自己的心脏健康状态。在传统的医疗设备中,监测心跳速率和心脏活动是经由测量电生理讯号与心电图(ECG)来完成的,需要将电极连接到

27、身体来量测心脏组织中所引发电气活动的信号。常见的设备用医院的心电图机,长期监护的动态心电仪器HOlter等。目前主流的动态心电监测主要主要通过ECG和PPG两种信号收集技术。简单来说ECG监测就是传统医院的电极式心电图监测技术,而PPG是LED光学监测技术。基于光学监测的PPG技术是一种无需测量生物电信号就能获得心脏功能信息的光学技术。其基本原理是随着心跳会有压力波通过血管进行传递,这个波会稍微改变血管的直径,PPG监测就是利用这个变化来获得心脏每次跳动的变化。PPG主要用于测量血氧饱和度(SPO2),因此其能够用简单的方式获得被测者的心率(即心跳)数据。基于电极的ECG监测技术是通过生物电来

28、进行检测,利用在人体皮肤表面贴上的电极,可以侦测到心脏的电位传动。心脏在每个心动周期中,由起搏点、心房、心室相继兴奋,伴随着无数心肌细胞动作电位变化,这些生物电的变化称为心电,通过捕捉生物电信号再经过数字化处理,转化为经过数字化信号处理后,就能输出准确、详细的心脏健康信息。相比较而言:基于光学监测的PPG技术更为简单,成本较低,但是获得的数据准确度不高且只有心跳数值。而基于电极式的ECG监测技术技术更复杂,获得的信号精度更高且是包含心脏全周期的心电波形,包括PQRST波群,因此成本也较高。而智能穿戴心电监测,想要获得精度较高心电ECG信号,自然高性能心电ECG专用芯片必不可少,而这种高精度的芯

29、片由于技术门槛较高,目前主要由国外的TI,ADI等公司提供,国产芯片任重道远。TI公司的心电专用芯片有ADS129X系列,包括可以面向穿戴应用的ADS1291,ADS1292oADS129X系列芯片内置24-bit的ADC,具有较高的信号精度,但是应用在穿戴场合的缺点是:这个芯片封装尺寸较大,功耗较大,外围元器件相对较多。另外这个芯片在使用金属电极的心电采集上表现一般,而穿戴应用下金属电极的使用是必然。该系列芯片还有个重大问题是的成本单价较高,特别是缺芯背景下,供货短缺且价格居高不下。ADI公司的心电专用芯片有ADASloOo和AD8232,其中AD8232面向穿戴应用,而ADASIO00更多

30、为高端医疗设备用。ADASlOOO具有和ADS129X相比拟的信号质量,更多的问题功耗较大,外围较为复杂且芯片售价高昂。AD8232从功耗,尺寸上看是比较适合在穿戴应用的,信号质量相对ADS129X系列来说相差较大,同样在金属干电极的应用表现上,也需要有较好的算法。要在穿戴应用场景下使用金属电极,信号准确度一般且有失真,但如果只是获得准确的心率信号这个芯片无非是完全满足的。MaximIntegrated出的MAX86150,针对便携式系统而设计,将双LEDPPG和ECG的子系统组合在单个器件中,外形尺寸为33x5.6xl.3mm。PPG信号采集处理模块内集成了ALC,19bitSigma-de

31、ltaADC和滤波器。ECG信号采集处理模块内集成了完整的差分信号采集18bitSigma-deltaADC,chopperamplifier,滤波器和PGA。以心电芯片为例,高精度的ECG信号是医生用来准确判断用户心脏健康的依据。心电监测设备要求传感芯片能够不失真的获取完整的ECG信号(PQRST)波形而不是简单的心跳。因此此类专用芯片技术门槛较高,目前主要被国外如TLADI等巨头公司垄断。由于近些年的芯片短缺,目前导致大部分使用包括TI公司ADS1291,ADS1292,ADS1292R等芯片的厂商面临无芯可用,产品无法出货的难题。心电贴主要是用于监测心率变化的,心电贴通过两个专用电极(两

32、个柔性心电电极传感器)从人体胸口皮肤上的两点采集点位信号(人体心电数据),送入信号调理电路进行滤波,放大等处理后得到符合要求的模拟心电信号。用来实现心电ECG信号采集的一般是高精度的心电传感芯片,采用2电极或者3电极。主流芯片有TI的AFE前端ADS129X系列芯片。穿戴设备ECG心电图芯片解决方案说起智能手表,大家对其最普遍的认知莫过于能看信息,能连手机进行交互,能够监测心率以及睡眠。但是懂点行情的都知道,现在智能手表已经朝着健康监测方向发展了。所以比起千篇一律的常见功能,市场上绝大部分有实力品牌都在智能手表健康监测赛道上驰骋。而除了心率,睡眠等常规健康监测功能,ECG检测功能让智能手表健康

33、监测迈上了一个全新台阶。2018年9月13日苹果正式发布的APPleWatChSerieS4,引入了心电图(ECG)功能,报道称最多只需30秒,就可以在iOS设备上的健康APP中绘制出带有详细数据的心率图。苹果称其是首款能在柜台上卖到的ECG产品。AppleWatchSeries4通过了FDA医疗器械认证,也就是说其可以提供专业医疗设备数据供医生参考。在国外,媒体也屡次报道了ECG电图功能成功拯救心房颤动患者的新闻,足以体现这一功能的重要性。此后,苹果WatCh的S系列就主打健康监测,而ECG检测是其一大亮点。但是很多人除了手表ECG检测功能不太熟悉,对其出现意义也不甚了解,今天我们就来简单说

34、一下。什么是智能手表ECG功能?智能手表搭载上ECG功能后,能够详细记录心电信号的图形,对于发现房颤、早搏(室早、房早)等心脏节律异常状况有参考意义,它帮助用户更精细化识别心律失常,提供心律失常风险筛查、个性化指导、预约就诊和整合管理服务,自主管理心脏健康。所以ECG功能的发布,意义还是蛮重大的。智能手表的ECG功能有参考性吗?回答这个问题时候,我们先简单了解一下智能手表ECG检测原理:通过手表电极记录的心脏电活动的状态,结合光学原理,传感技术和Al算法,通过脉搏和电流得出的单导联心电波形图。它可以检测许多心血管疾病。每次心跳时,电信号就会在您的心脏中传播,该信号会使您的心脏收缩并抽血。心电图

35、的作用是记录并放大这种电活动几秒钟,它在可重现心动周期的图表上采用波的形式,医生可以通过解释描记来推断心律和心率。所以智能手表ECG监测具有参考性吗?答案是有的。自推出以来,也不乏有因智能手表ECG检测异常,及时做到对心脏问题提前干预诊断的新闻案例。很多人总会吐槽手环健康监测不准,导致一些小白用户纠结要不要买。要知道的是智能穿戴的健康监测本来就是只能提供一定的参考价值,但是很多人老是以医疗器械的标准来要求智能手环/手表,这就过于苛刻了。不过如实说,健康监测方面,我们确实要要求其精准度,所以我们选产品的时候做好是选择支持CFDA(医疗级别)认证的,这样它给予我们的数据反馈才能更具意义。比如苹果W

36、ATCHS系列,华为健康监测系列等,都是不错的选择。苹果手表ECG功能APPleWatCh国行版本的心电图功能正式名称为移动心电图房颤提示软件”,它可以配合APPIeWatCh记录单通道心电图,基于心电波形图,还可以进行房颤或窦性心律的识别。如今ECG功能的解封上线意味着苹果用户可以放心使用了。需要注意的是,该功能只支持适用于AppleWatchSeries4及以上表款(APPleWatChSE除外)。关于ECG功能的体验其实非常简单,在AppleWatch中找到移动心电图房颤提示软件即可,打开它,用手指按住数码表冠。30秒后,可以查看房颤提示和移动脉率房颤提示;而在iPhone的健康APP中

37、,还可以查看每次测量的数据结果,也可以打开某一条数据,导出完整的PDF文件备份,可以用于给医生诊断提供参考。心电图功能的一些设置引导中,可以发现AppleWatch在绘制心电图的一些工作原理,它会通过检查心脏跳动的电脉冲,来获取心率并且了解心脏的上下腔室跳动节奏是否规律。如果不规律,则说明用户可能出现房颤问题。而房颤是心律不齐最常见的类型,表现为心跳频率高且十分不规则,与冠心病、高血压、中风等发病高度相关。当然了,虽然AppleWatch的心电图检测功能远不及专业医疗器械的精准度高,但是对于一些特唳突发疾病,AppleWatch便捷、简单的检测方式才是让佩戴用户更喜欢的地方。AppleWatc

38、h的心电图功能,可以在能做到的范围内发挥出它应有的参考价值,对于用户来说还是有一定用处的。华为手表ECG功能健康监测一直是华为智能手表的重中之重,华为WATCH3Pronew在原有的全天候心率、血氧、压力和体温检测等常用的健康监测功能外,还加入了ECG心电采集功能。它通过采集30秒心电信号,配合华为心电分析提示软件,生成心电图报告,提示成人窦性心律、心房颤动、室性早搏和房性早搏等,对于具有心血管疾病隐患的人,可以起到早发现、早诊断、早治疗的提醒作用。ECG心电采集华为WATCH3Pronew带来了全新的ECG心电采集功能,但与此前GT2ProECG款不同的是,这次华为WATCH3Pronew将

39、心电采集电极集成到了右下方的运动按键中。用指尖轻触腕表侧电极,进行30秒的心电信号采集,配合华为心电分析提示软件生成心电图报告,提示成人窦性心律、心房颤动、室性早搏和房性早搏等现象,对已经确诊心脏病和潜在心脏病的用户而言有相当大的便捷与实用价值。经过测试,华为WATCH3Pronew的ECG心电采集功能能够监测心率增益、走速、导联等相关数据,测试完就会生成一张心电图详细分析报告,非常专业,和体检、医院出具的如出一辙。如果检测出有相关问题,将会在对应的窗口中显示心脏所出现的症状,并给出相应的建议。有了这一项功能,可以使我们更加了解自己的心脏健康情况,随时作出相应的调整,避免了因错过医疗监测而造成

40、的不良后果,悉心呵护我们的健康。OPPO手表ECG功能其实,支持ECG功能的智能手表不止AppleWatch和HuaweiWatch,其他不少智能手表也搭载了这些功能,在国产智能事表中,OPPe)Wateh可能是最先支持ECG功能的智能手表,在OPPOWatCh2ECG版中,功能体验也非常完善。测量时,需要将一根手指放到导航键上持续30秒。比起专业医疗设备,操作流程同样十分方便。当测试完成后,佩戴者可以在OPPo健康APP中,可以看到自己的心电图以及一些详细数据。可能有人会担心,测试出来的结果看不懂怎么办?在这一点上,OPPo想得比苹果更加周到,内置了智能分析和专家解读两种方式,智能分析会从原

41、因、处置、保健等多方面进行建议,从预防角度上建议用户养成良好的生活习惯,而专家解读则会通过资深专辑深度解读心电数据,帮助用户了解清楚自己的隐藏风险。心电图功能日常生活真的有用吗?有用,虽然有局限性,但可以防范于未然。心电图功能更多的是对心脏问题做出预警作用,帮助用户更加了解自己身体状态。对于有心脏问题患者而言,有一个长期随访记录可以查看,智能手表算得上一个有效的辅助手段。在工作、专注的同时,我们也要注意自己的身体。接触烟酒、保持良好的心态、坚持锻炼以及注意血压血糖的方式也可以降低房颤出现的风险。随着心脏疾病逐渐呈现出年轻化的趋势和年轻人对于身体健康的重视,智能手表推出的心电图功能还是非常有意义的,可以让每个用户去了解和管理个人身体的机会。毕竟,身体健康才是一切的本钱。

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