現(xiàn)代社會，人們的各種壓力越來越大，睡眠質(zhì)量顯得尤為重要，跟蹤記錄睡眠情況能讓我們更好地調(diào)節(jié)自己的睡眠。近年來，智能手環(huán)和智能手表的誕生讓我們能夠時時關(guān)心自己的心率和睡眠質(zhì)量。那么，小伙伴們有沒有思考過，一個小小的智能手環(huán)或手表是如何做到的呢？

對于睡眠質(zhì)量，智能手環(huán)或手表是通過體動記錄儀來實現(xiàn)的。體動記錄儀（acTIgraphy）最早是20世紀(jì)80年代由美國軍方研制用來衡量部隊性能的儀器。之后研究人員發(fā)現(xiàn)體動記錄儀能夠應(yīng)用在很多領(lǐng)域，并逐步將其推向市場。30多年來經(jīng)過改進(jìn)，基于便攜、無創(chuàng)、價格便宜等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用到睡眠／覺醒模式的評估，日?；顒訌?qiáng)度監(jiān)測，藥物檢測，行為遺傳學(xué)等眾多領(lǐng)域。

我們知道，淺睡眠時，人體會產(chǎn)生一定的輕微運(yùn)動，智能手環(huán)此時監(jiān)測到的體動大多會判斷佩戴者是淺睡眠狀態(tài)；而深度睡眠的時候人的肌肉會松弛，肢體也不會產(chǎn)生較大的運(yùn)動，甚至不會動，此時睡眠手環(huán)記錄到的體動較少，就認(rèn)為是深睡眠。因此，睡眠質(zhì)量的監(jiān)測實際上就是在感應(yīng)我們的身體在睡眠時有沒有比較大的動作，有的時候戴著手環(huán)翻身，其實也是深睡眠狀態(tài)，但因為“動了”，智能手環(huán)也會識別成淺睡眠。目前的體動記錄儀基本都具備從3個方向軸進(jìn)行記錄數(shù)據(jù)，三軸傳感器成為標(biāo)準(zhǔn)配置，三軸傳感器能夠靈敏的從3個方向記錄到輕微的移動。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，分析軟件通過計算可以分析出能量消耗和睡眠相關(guān)參數(shù)，覺醒時間，覺醒次數(shù)，睡眠效率等。

而對于心率的監(jiān)測，目前的方法主要有兩種：一是光電透射測量法，另一種是心電信號測量法。所謂光電透射測量法，就是心臟的規(guī)律跳動會引起血液透光率的變化，采集這種變化信息并變換為電信號，對應(yīng)的就是心率信息，它是以光學(xué)的方式來測量脈搏的一種技術(shù)。簡單來說，在運(yùn)動手環(huán)的背面有一個光電接收器，會發(fā)射出綠光。光束發(fā)出后，皮膚、肌肉組織和血液都會吸收一部分，剩下的再被反射回接收器上。血液傾向于反射紅光吸收綠光，因此心臟在收縮和舒張時會產(chǎn)生顏色不同的反射光，手環(huán)通過檢測這些反射光，再運(yùn)用一定的算法，折算出心率。

細(xì)心的小伙伴可能會發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動手環(huán)上，我們經(jīng)常見到的都是綠光LED，這是為什么呢？這是因為在血液這種紅色液體面前，綠光的吸收率是最大的，對于數(shù)據(jù)判斷也是比較準(zhǔn)確的。當(dāng)用戶的心臟跳動時，會有更多的血液流過用戶的手腕，綠光的吸收量也會越大；在心臟跳動間隙，血液流量減少，導(dǎo)致綠光的吸收也會減少。

第二種方法是心電信號測量法，這種方法與醫(yī)院常用的心電圖檢測類似，不同的是，醫(yī)院需要在心口、四肢上都要加上電極，需要測量更多的數(shù)據(jù)，而腕式手表就不需要那么多數(shù)據(jù)，僅僅心率就夠了。人體組織和體液都能導(dǎo)電，心臟好比電源，無數(shù)心肌細(xì)胞的電位變化可以傳導(dǎo)并反映到體表。在身體表面不同的部位存在著電位差，通過收集到的電極變化，經(jīng)過算法處理，便可以還原出心率數(shù)值。

2018年有報道稱，將運(yùn)動手環(huán)戴在紙巾上，測出紙巾心率為80，難道紙巾成精了嗎？當(dāng)然不是。當(dāng)我們把運(yùn)動手環(huán)或運(yùn)動手表放在非生命體上，它無法識別出來這是否是生命體，只會默認(rèn)為那是你的手腕，然后開始自己的工作。所以即便衛(wèi)生紙沒有心跳，當(dāng)發(fā)射器發(fā)出綠光投放在衛(wèi)生紙表面，依舊會有光反射，最終得到的是衛(wèi)生紙表面光反射以后，接收器收到的結(jié)果。因此，智能手環(huán)也好智能手表也好，它們對于心率的測試和睡眠質(zhì)量的監(jiān)控也僅僅是依靠智能部件去估算一個合理值的范圍，對健康質(zhì)量和數(shù)據(jù)有確切需求的人群還是建議用專業(yè)的醫(yī)療器械進(jìn)行測量。

編輯：黃飛

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