中新网厦门10月29日电 (黄咏绸)作为中国唯一一所以“华侨”命名的高等学府,华侨大学今年迎来建校60周年。近日,华侨大学校长吴剑平接受中新网记者专访时表示,建校迄今,华侨大学始终秉持“因侨而生、为侨服务”初心不变。

1960年,华侨大学创办于著名侨乡福建泉州。吴剑平介绍,国家创办华侨大学,目的是为归侨青年提供良好的教育,让他们掌握过硬的本领,同时了解国家的民情、文化,为国家建设发挥作用。这是华侨大学的初心。

追溯血氧测量最原始的方法,需要先采血,再经过血气分析仪进行电化学分析,最终得出血氧饱和度。这一方法步骤繁杂,且无法实现连续检测。

光学传感器是血氧检测模块的核心,通常由若干个LED灯和二极管组合而成。苹果官网显示,Apple Watch 6配备的血氧传感器由四组LED光簇和四个光电二极管组成,并集成在水晶玻璃表背之中。

智能手表的测血氧功能,事实上是通过测量人体动脉血氧饱和度来判断是否健康,血氧饱和度具体是指血液中与氧气结合的血红蛋白含量占比,即血液中血氧的浓度。

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“60岁的华侨大学正如旭日东升,朝气蓬勃。”面向未来,吴剑平说,华侨大学将紧紧地围绕国家的重大战略需要,聚焦发展的重点,全面提高办学质量,充满信心地开启下一个60年。(完)

下一步,更多的可穿戴设备?

“消费类和医疗类的精度要求是不同的,以心率为例,手腕上差几跳脉搏都是没有问题的,但在医疗上,就只能有1-2跳的差距。”李铭豪说。

未来,基于光学传感器的血氧监测是否有更广阔的发展空间呢?

因此,短期来看,血氧传感器的下一步发展将是在智能手表上精度的提升,但距离进入更多的可穿戴设备,也并不遥远。

他补充,为实现办学宗旨,华侨大学一方面,做好境外生、特别是港澳台侨学生的招生和培养,把他们培养成栋梁之材;另外一方面,通过用好“侨”的资源,发挥联系侨胞和世界各地校友的优势,积极在国际上联谊交友,为中国发展营造良好的外部环境。

用智能手表测血氧的原理类似于指压式测量,但不同的是,手表发射光源所照射的部分是手腕,并不像手指那样“透明”,可见光与红外光无法穿透,因此更具挑战性。

华米科技资深技术人员表示,“任何一个传感器都存在各种各样非理想情况的误差,在控制误差方面,华米在选择光电器件时对所有的关键参数进行严格测试和评估,其次,华米的每个产品在产线都经过多次测量,保证出厂产品参数精度在设计的范围内。另外,在设计之初选择人体皮肤光谱吸收率曲线相对平坦的波段,限定波长误差对血氧结果的影响在可接受的范围内。”

另外,华米也已有计划让其血氧检测功能通过NMPA认证,对于具体进展,华米表示会在合适的时间同大家分享。

华侨大学也始终在不断探索,如何把港澳台侨学生培养成对祖(籍)国有了解、有中华文化基因、有认同感的优秀人才。

目前,华侨大学有国家级和省部级的重点学科41个,福建省“高峰”“高原”学科17个,工程学科进入ESI世界排名前5‰,材料科学、化学2个学科居ESI前1%。在最新发布的2021年度泰晤士高等教育世界大学排名中,华侨大学连续第五次上榜,位列中国内地高校前100位。

“vivo智能手表之所以决定加上测血氧功能,是因为认为血氧监测是当前智能手表在健康领域的重要一步。”vivo资深工程师说,“与其他智能设备不同,智能手表被用户全天佩戴,给数据监测提供了很大的想象空间。我们希望它能持续进化,监测更丰富、更重要的健康数据。”

雷锋网了解到,目前还没有一款智能手表上的测血氧功能通过NMPA或FDA认证,即达到医疗诊断水平。

从手表到耳机,Beats耳机也将引入健康传感器?

增加传感器的数量也是提升精度的方法之一,vivo watch 就是配置自研5核光学心率血氧传感器实现测血氧功能。“5核指的是由5颗传感器组成的多传感系统,其中电路与光学设计是vivo自主研究的成果,相比行业内单传感器或多传感器设计,它的信号接收面积更大,接收能力更强,能够实现更加精准的监测效果。”vivo资深技术人员表示。

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但智能手表作为使用频率十分高的可穿戴设备,其发展空间的刺激远远大于需要面临的挑战。

艾迈斯半导体现场应用工程师经理李铭豪认为,“智能手表测血氧对监测人的运动状态,高原反应的监控以及老年病人身体状态的监控都有一定的帮助。”

吴剑平认为,不但要让学生们了解中国的历史文化,而且要让他们了解当代的中国,特别是要把中国的现代文明,以及当前发展中所取得的成就展现在学生的面前。同时,他鼓励学生把个人的成长,同当代中国的发展联系在一起。

10月20日,华米科技创始人兼CEO黄汪在微博上发布文章《血氧,应该成为智能手表的标配》,他指出,疫情下,血氧饱和度已经成为了新冠的辅助检测手段,通过可穿戴设备持续监测血氧变化,结合心率数据,可以发现潜在的呼吸暂停问题。“血氧如此重要,旗舰智能手表今年纷纷搭载血氧监测,当然也就不足为奇了。” 

不过,从目前智能手表测血氧的实际效果来看,虽说有精度的提升,但距离实现医疗级别的血氧监测,还是有一定的差距。在传出Apple Watch 6测血氧功能不准确的消息时,苹果公司就出来澄清过,该功能仅作为健康参考,不作为医疗诊断标准。

当精度提升之后,会有更多的可穿戴设备搭载血氧传感器吗?

那么,智能手表究竟是如何测血氧的?用手表测血氧真的靠谱吗? 

一般而言,若血氧饱和度在94%以下,就会被视为供氧不足。许多临床疾病都会造成供氧不足的情况,直接影响细胞正常的新陈代谢,严重时更是会威胁生命,因此血氧检测对于临床医学而言十分重要。

“擦亮‘侨校’金字招牌,坚持自己的办学特色,把中华文化传播到五湖四海,这是新时代国家赋予华侨大学的使命。这样的初心、使命,充分体现在我们华侨大学的办学宗旨——‘为侨服务,传播中华文化’上。”吴剑平表示。

光学传感器是智能手表测血氧的核心

艾迈斯半导体已经推出了集成测血氧和测心率功能的光学传感器。李铭豪表示,“测心率通常用绿光,测血氧用红光和红外光,相比于只能测心率的光学传感器,能同时实现两项功能的光学传感器在组成上通常会增加若干个红光和红外光LED。”

“智能手表的血氧监测模块由光学传感器、前段信号采集系统、算法三部分组成。其原理是根据血液中氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧合血红蛋白(Hb)对红光和红外光的吸收率不同的特点,通过光学传感器向皮肤照射红光和红外光,然后得到经皮肤下血管反射后的红光和红外光,最后通过算法计算出血氧。”华米科技一位资深技术人员告诉雷锋网(公众号:雷锋网)。

雷锋网了解到,如果要求一块智能手表既能测心率,又能测血氧,是可以经由同一颗光学传感器实现的。

观察其他智能传感在可穿戴设备上的发展,准确性越高、体积越小、功耗越低,可适用的场景就越多。

李铭豪表示,“在耳机或者其他可穿戴设备装上血氧传感器是可能的,但如果用真无线耳机测血氧,功耗将是问题。我们也一直在提出一些新方案,新的应用场景,但具体结合还要看市场需求。”

“智能手表测血氧,是通过测毛细血管得到的信号,信号非常微弱。通常这个信号淹没在上面,反馈的信号可能只有1%左右是有用的。因此,光学、滤波等设计非常重要。”李铭豪说。

谈及血氧传感器未来的发展,华米科技认为,未来的血氧监测将是更准确、更无感、以及运动连续血氧监测和更多的健康服务,其中更准确指测量结果更准确,更无感指降低测试时对用户的要求,更多的健康服务指的是通过血样参数,监控儿童哮喘以及其他心脏疾病状态。

作为测血氧的核心,光学传感器的精度对于测量结果的准确性至关重要。例如,二极管产生的红光波长出现偏差,就可能导致测量结果不准确。

从临床检测走向大众的血氧检测

不过随着临床医学的发展,如今普遍采用无创式血氧测量,只要为患者佩戴一个指压式光电传感器,就能实现连续性的血氧检测。其实质是使用波长660nm的红光和940nm的近红外光作为摄入光源,测定通过组织床的光传导强度,计算血氧浓度及血氧饱和度,经仪器显示结果。

华米科技向雷锋网透露,增加一个测血氧功能,硬件成本增加不大,血氧的研发投入主要在于光学模组设计、算法设计以及测试,由于这些设计具有通用性,批量出货后,成本增加就不明显了。这意味着,血氧传感器未来的发展,受成本影响较小。

图片源自艾迈斯半导体官网

那么,智能手表上的测血氧功能究竟是什么?其发展前景如何?

目前,业界的公司都在采取各种措施提升精度。

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