草根影響力新視野 夜未央編譯
根據一項新研究中的模型，用於跟蹤Apple Watch Series 5 和 Fitbit Versa 2 等可穿戴設備中心率的光傳感器在深色皮膚或肥胖人群中效果不佳。
佛羅里達國際大學研究生物成像傳感器的副教授、研究作者傑西卡·拉梅拉-羅曼 （Jessica Ramella-Roman）表示，這對於目前內置於設備中的功能來說是一個問題，但對於將光傳感器用於可穿戴設備中的新應用（例如監測血壓）的努力來說，這也是一個不好的跡象。
她說：「設備的架構必須改變。」
該研究研究了三種可穿戴設備上的光電容積描記（photoplethysmography / PPG）信號，這是一種利用光反射方式的變化來測量血流的技術，這三中設備分別是Apple Watch Series 5、Fitbit Versa 2 和 Polar M600。研究小組使用了一個模型來模擬光如何穿過組織，以顯示這些設備上的傳感器在不同皮膚特性下的表現。 較深的皮膚具有較高的黑色素並吸收更多的光，而肥胖者的皮膚往往比非肥胖者的皮膚更厚，水分更少，血液流動更少。雖然之前關於可穿戴設備準確性和偏見的研究主要集中在膚色上，但拉梅拉-羅曼表示，儘管存在這些生理差異，但許多研究並未包括很多肥胖人群。
研究人員的模型發現，PPG 信號並沒有隨著膚色的變化而發生太大變化：不同設備之間的變化不到 10%。但是，單獨模擬以及與膚色一起模擬，肥胖會導致信號發生高達 60% 的變化。作者在研究中說，信號丟失似乎是由於肥胖人群皮膚厚度的變化。PPG信號的峰值發生了變化，該信號用於計算心率，但其信號強度不應根據心率值而改變。 信號的形狀也發生了變化—不同的群體正在使用這些變化來追蹤血壓。
圖片取自:(示意圖123rf)
「隨著我們提高BMI水平並增加膚色，信號減弱，然後其他特徵也開始消失，」研究發現，傳感器較少的 Fitbit 信號丟失比 Apple Watch 更嚴重。
拉梅拉-羅曼強調，這項研究僅模擬了這些可穿戴設備如何在實驗室中檢測信號。該團隊仍然需要在真實的人身上檢查這些設備，以確認調查結果。他們現在正在進行這項研究，到目前為止已經招收了大約 100 人。
但是，像這樣的分析所揭示的問題使得希望使用可穿戴設備來跟蹤服務不足群體的心血管健康的項目變得複雜。這項新研究表明，研究人員必須謹慎使用 PPG，特別是對於旨在使用這些設備來幫助監測心血管問題高風險人群（包括肥胖人群）的項目。 「在這種情況下，重點是關注血壓，但很多關於血壓的研究都使用了 PPG 和其他方式的某種組合。」
研究結果還表明，其他使用光傳感器和 PPG 的設備，如醫院或醫生辦公室的血氧測量儀，可能不適用於肥胖人群。很少有研究評估這些設備。
拉梅拉-羅曼說，好消息是應該可以調整設備（例如通過移動傳感器的間距），以便它們在皮膚較黑或肥胖的人身上更準確，而不會影響其他人群的準確性。
她說：「系統最初的設計方式可能沒有考慮到這些人，但他們肯定可以做出改變，我看不出有什麼會限制這一點。」
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