可穿戴健康設(shè)備在近年來得到了高度關(guān)注。其突破了院內(nèi)院外的空間掣肘，可以實現(xiàn)實時連續(xù)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測，并在臨床中得到充分驗證。不過，仍然有不少人對可穿戴設(shè)備的可靠性存有疑慮。

相比傳統(tǒng)院內(nèi)大型設(shè)備檢測，可穿戴健康設(shè)備的工作環(huán)境具有更多不確定性，面臨更大的挑戰(zhàn)。同時，為了滿足可穿戴設(shè)備對便攜性和功耗等指標(biāo)的苛刻要求，可穿戴設(shè)備的部件往往需要在性能和指標(biāo)上做出犧牲。如何滿足這兩種彼此對立的需求，有賴于核心技術(shù)的進步。

不久前，半導(dǎo)體巨頭亞德諾（ADI）推出了全新的多模式生命體征監(jiān)測傳感器前端解決方案ADPD6000系列芯片，宣布將以高精度數(shù)據(jù)來改寫可穿戴行業(yè)。更為值得一提的是，這也是首款完全由ADI中國本土團隊獨立定義并設(shè)計完成的可穿戴解決方案。

我們正進入以數(shù)據(jù)驅(qū)動醫(yī)療健康的時代，作為主要數(shù)據(jù)接口之一的可穿戴設(shè)備正越來越受到重視?？梢赃@么形容，醫(yī)療健康涉及的范圍有多大，可穿戴設(shè)備在其中的想象空間就有多大。不過，這一切的前提是建立在可穿戴設(shè)備需要采集到真正有用的精準數(shù)據(jù)。

在可穿戴設(shè)備興起之初，就出現(xiàn)過這種情況，直接使得可穿戴設(shè)備剛剛興起的熱度幾乎腰斬。一個原因便是當(dāng)時的可穿戴設(shè)備功能太過單一，只能實現(xiàn)步數(shù)測量等簡單功能，用戶粘性很低。同時，可穿戴設(shè)備看似收集了很多數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)對于醫(yī)學(xué)應(yīng)用來說價值不大。

究其根源，可穿戴設(shè)備的核心技術(shù)在當(dāng)時沒有重大進展是一個主要原因。盡管在遠景規(guī)劃上有著廣闊的前景，但當(dāng)時的解決方案顯然還并沒有準備好，仍然需要時間。

另外一方面，可穿戴設(shè)備采集的數(shù)據(jù)精準性也一直存在諸多不足?！安钪晾逯囈郧Ю铩薄獙τ谂R床應(yīng)用來說，數(shù)據(jù)的精準度是尤為重要的。然而，測量的精準度往往也是最為困難的，受到多種因素的影響。

提高測量精度說起來容易，做起來卻是另外一回事。以體溫測量為例，除了最為傳統(tǒng)的水銀體溫計，目前主流的測溫設(shè)備還包括接觸式電子體溫計、額溫槍和耳溫槍等。不過，不同設(shè)備之間的誤差之大，在任意產(chǎn)品的電商評論上就不難看出吐槽者眾。

看似最簡單的體溫測量尚且如此，可穿戴設(shè)備要獲取準確、有效的可靠數(shù)據(jù)就更加困難了?？纱┐髟O(shè)備需要在極為有限的空間內(nèi)集成多種功能組件，并滿足有限電量下的使用。這對可穿戴設(shè)備的元器件設(shè)計及其測量精度、功耗及抗干擾能力等指標(biāo)提出了極高的要求。

同時，雖然可穿戴設(shè)備的便攜性為用戶帶來了方便，但對于數(shù)據(jù)測量來說不可避免會遇到環(huán)境復(fù)雜、操作不穩(wěn)定、接觸不牢等種種阻礙。以心電監(jiān)測為例，院內(nèi)可以通過在測量時涂抹導(dǎo)電膏作為補償機制，但這在可穿戴設(shè)備上顯然是行不通的，只能通過硬件設(shè)計和算法予以補償。

因此，提高可穿戴設(shè)備的測量精度，可以從硬件和軟件兩個方面入手，即數(shù)據(jù)測量的精確度以及算法的有效性。這是一個系統(tǒng)性的工程，需要相當(dāng)?shù)募夹g(shù)實力方能實現(xiàn)。

ADPD6000在產(chǎn)品功能和數(shù)據(jù)精度上做了諸多優(yōu)化，以覆蓋更多更極端的場景。

ADPD6000在一顆芯片上集成了PPG（光電容積脈搏波描記法）、ECG（心電圖測量）和BIA（生物電阻抗分析）三種技術(shù)，可對心率、血氧飽和度、心電圖、體脂率、基礎(chǔ)代謝等指標(biāo)進行測量。

ADI多模式生命體征監(jiān)測傳感器前端解決方案ADPD6000

在PPG所依賴的光路部分，ADPD6000具有極高的信噪比，保證了信號質(zhì)量和可測覆蓋度，可以減少因為常見皮膚干擾因素導(dǎo)致的測量誤差。同時，它還具有環(huán)境光抑制和動態(tài)干擾抑制，可適配更多的環(huán)境和測試狀態(tài)。

“比如，用戶膚色黑，手表戴的又很松，體毛長，還有痣或紋身。在這種極端環(huán)境下如果要準確測量心率，需要做專門的優(yōu)化，”何源表示。

ADI在院內(nèi)ECG上有著深厚的積累，這次也將專業(yè)醫(yī)療級ECG設(shè)備的架構(gòu)技術(shù)導(dǎo)入到ADPD6000，在可靠性和穩(wěn)定性上達到了專業(yè)醫(yī)療要求。除此以外，針對一些極端的場景，ADPD6000也進行了相應(yīng)的優(yōu)化。

比如，在干燥的冬季進行ECG測量是一項相當(dāng)有挑戰(zhàn)性的工作。原因在于人體皮膚在干燥環(huán)境下容易產(chǎn)生很高的電壓偏置，這是造成可穿戴設(shè)備測量誤差的重要原因。過高的極化電壓也將導(dǎo)致測量信號的飽和，無法得到ECG波形圖。

“基于這種極端場景，我們專門引入了一些創(chuàng)新架構(gòu)，大幅提升了對靜電高壓的動態(tài)范圍。用戶直接感受就是哪怕在很干燥的環(huán)境下，之前測不出來的ECG在ADPD6000下可以很容易得到效果不錯的波形圖，”何源介紹道。

ECG導(dǎo)聯(lián)脫落則是第二個極端場景。導(dǎo)聯(lián)脫落是指心電圖檢查的導(dǎo)聯(lián)線脫落或銜接不良的情況，導(dǎo)致不能顯示正常的心電示波。何源表示，這一現(xiàn)象是可穿戴ECG測量中的難點，也是行業(yè)亟待解決的痛點：“如何判斷導(dǎo)聯(lián)脫落？比如，手按得太松，或者皮膚和手表的某個電極接觸不良；又比如說，有的人皮膚本來就很干燥。在這個情況下，很多方案很難有效監(jiān)測導(dǎo)聯(lián)脫落。”

ADPD6000同樣對此有所關(guān)注，“ADI內(nèi)置的硬件狀態(tài)機智能引擎，相當(dāng)于在芯片里面提供了智能助手，能夠根據(jù)電極輸入的狀態(tài)值精準判斷導(dǎo)聯(lián)脫落。同時，它還可以根據(jù)客戶自己設(shè)計的介入狀態(tài)來自定義。這一塊上，我們做的是很有競爭力的，”何源對此很有自信。

除了PPG和ECG，ADPD6000在BIA測試上也有自己的獨門絕技。這些獨有的專利技術(shù)可以盡可能去除復(fù)雜環(huán)境的影響，保證阻抗精度。

“目前，為保證測量的精準度，智能手表進行BIA阻抗測試通常至少需要四個電極。其中兩個電極一般是在表殼上，與手臂接觸。另外兩個電極放到表盤旁邊，需要手指按上。不過，表盤旁邊的電極非常小，用戶的手指要想按上電極同時又不跟胳膊或者表殼接觸基本不大可能，除非讓用戶用一個極其刁鉆的姿勢碰到電極。所以，很多時候這個阻抗其實是測不準的，”何源向動脈網(wǎng)介紹了BIA阻抗測試的難點所在。

ADI在硬件級和方案級的技術(shù)與專利方面有深厚的積累，從芯片架構(gòu)設(shè)計就規(guī)避了這些問題。即使用戶在測試的時候手指直接跟表殼有不同的接觸狀態(tài)，ADPD6000也同樣可以把這個誤差補償?shù)簟?/font>