
本文來源:物聯(lián)傳媒
本文作者:梧桐

近日,OPPO官方發(fā)布了OPPO Watch 3系列產(chǎn)品,將搭載高通新發(fā)布的驍龍W5/W5+可穿戴平臺。據(jù)悉,該平臺采用大、小核的處理架構(gòu),小核將幫助感知,進行運動健身、睡眠、安全等監(jiān)測。
此外,最近美國麻省理工學(xué)院研究團隊表示,其在可穿戴超聲成像技術(shù)獲重大突破。同時發(fā)布了一項研究成果,可對人體包括心臟、肺部等器官進行長時間的連續(xù)高清成像,有望創(chuàng)造出新的超聲應(yīng)用場景。
從以上兩則消息可看出,可穿戴設(shè)備目前已按照普適性和專業(yè)性被分為了兩類。前者在消費端受眾較多,而后者為科研級醫(yī)療帶來新的力量。
雖然目前消費端智能腕表測心率等健康功能已是標(biāo)配,但同時也有不少人好奇,普適性設(shè)備相比專業(yè)性設(shè)備,監(jiān)測數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確?而業(yè)內(nèi)人士也關(guān)心,普適性設(shè)備該如何尋找市場定位?接下來,本文將針對以上兩個問題,對普適性設(shè)備中的智能手表/手環(huán)進行討論。
融合多種傳感器
監(jiān)測服務(wù)要廣還要精
2013年,隨著全球第一款智能手表GEAK Watch正式發(fā)布,蘋果、谷歌、三星等科技巨頭紛紛表示將入局智能手表市場。經(jīng)過短短幾年時間,智能手表的出貨量不斷增加。到2021年智能手表出貨量達(dá)到1.275億塊,同比增長28.31%。
而市場調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,健康監(jiān)測功能是智能手表最受歡迎的功能,智能手表通過內(nèi)置的多種傳感器,能夠采集人體各項生命體征指標(biāo),比如心率、血氧、血壓、體溫等。

智能手表中各傳感器對應(yīng)功能,物聯(lián)傳媒制表
其中,目前智能手表實現(xiàn)的心率、血氧監(jiān)測,均依靠光學(xué)原理進行工作。因為血液吸收綠光反射紅光,所以對血管不斷地發(fā)射綠光,接收端便會收到一組周期性的吸收峰,經(jīng)過處理便可用來表示心率。而當(dāng)使用波長660 nm的紅光和940 nm的近紅外光作為射入光源時,測定通過組織床的光傳導(dǎo)強度,則可計算血紅蛋白濃度及血氧飽和度。
雖然從理論上來說,這些功能都具有可行性,但還是難免讓人發(fā)問——這些監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確嗎?
這個問題也被部分學(xué)者研究過,并做過多個同類產(chǎn)品的對比。比如在npj Digital Medicine雜志上,便有一篇論文系統(tǒng)地探索了膚色、運動狀態(tài)對心率檢測準(zhǔn)確度的影響,文中對比了小米、蘋果、Fitbit、佳明vivosmart、Empatica及Biovotion六款可穿戴產(chǎn)品(后二者為研究級設(shè)備),以臨床級心電圖(ECG)作為標(biāo)準(zhǔn)討論以上設(shè)備的測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。
論文中提到,過往研究表明,與淺色皮膚相比,深色皮膚中心率測量不準(zhǔn)確的概率要高出15%,因為深色皮膚比淺色皮膚含有更多的黑色素,而黑色素吸收的綠光更多。除了膚色影響,該研究同樣對運動影響傳感器工作的情況進行了分析。

靜止(左)與運動(右)時不同產(chǎn)品的表現(xiàn)分布(注:膚色變化根據(jù)圖示顏色判斷,MAE為mean absolute error平均絕對誤差)(圖源:見參考資料1)
其結(jié)論為,在靜態(tài)情況下,消費級的可穿戴設(shè)備明顯要比研究級的準(zhǔn)確一些,其中蘋果表現(xiàn)最佳,小米稍遜色一些。同時,研究還發(fā)現(xiàn)運動導(dǎo)致的形變會造成測量數(shù)據(jù)的丟失,而各設(shè)備會在運動時通過增加采樣率來減少測量數(shù)據(jù)的丟失,在這點上小米表現(xiàn)最佳。
從監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度上看,雖然某些產(chǎn)品比較優(yōu)秀,但也無法代表所有消費級設(shè)備,同理,某些研究級設(shè)備的差強人意也不能以偏概全。不過從這類研究中可得知,智能手表的監(jiān)測數(shù)據(jù)具有較高的可信度。不過相關(guān)人士稱,目前只有心率監(jiān)測的準(zhǔn)確度達(dá)標(biāo),血壓、血糖、血脂類測量仍在起步階段。
另一個問題是,雖然這些產(chǎn)品能夠擁有出色的健康監(jiān)測能力,但在不斷探索前沿科技的同時,設(shè)備的權(quán)威性也需得到關(guān)注。
做醫(yī)療市場的蛋糕
要前沿還要權(quán)威
目前,以智能手表為代表的普適性可穿戴醫(yī)療設(shè)備增長較快,技術(shù)相對成熟、消費屬性強、快速被市場認(rèn)可,其主流企業(yè)為消費電子龍頭企業(yè),主要涉及心臟相關(guān)的體征監(jiān)測。
Counterpoint在前不久發(fā)布了2021年智能手表市場的總結(jié),通過對品牌、操作系統(tǒng)和地區(qū)進行劃分,分析了智能手表的市場份額和比例,并與2020年的市場情況進行對比。

智能手表的市場份額和比例(圖源:Counterpoint)
其中作為消費電子龍頭的蘋果、華為,在產(chǎn)品的前沿性上比較有代表性,比如二者在新款智能手表上加入的房顫監(jiān)測功能,便是抓住了研究熱點。
“蘋果對419279名參與者進行了心房顫動的評估,結(jié)果表明蘋果智能手表的陽性預(yù)測值為84%;而華為則對187912名參與者進行了14d的監(jiān)測,在262例‘疑似房顫’患者中確診了227例有房顫,準(zhǔn)確率達(dá)91.6%。”
——資料來源:《新英格蘭雜志》,MAFAⅡ研究
而在研究完成后,二者分別為各自的新發(fā)布智能手表中加裝了ECG傳感器。
另一方面,華為在2021年底發(fā)布的智能手表進行了血壓測量的創(chuàng)新。以微泵加壓+PPG技術(shù)測量血壓,已獲得國家藥監(jiān)局二類醫(yī)療器械認(rèn)證。不過值得一提的是,華為在官網(wǎng)對產(chǎn)品的注解中也提到——所提供的健康數(shù)據(jù)及建議僅供參考,不作為診斷和治療依據(jù)。
提到醫(yī)用級標(biāo)準(zhǔn),目前市場上大部分智能手表為了保證監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠,基本都已通過NMPA(國內(nèi)醫(yī)療器械注冊)認(rèn)證。

國內(nèi)外通過NMPA認(rèn)證的腕表類設(shè)備(來源:動脈網(wǎng))
而國內(nèi)也有相關(guān)論文研究,對通過NMPA認(rèn)證的消費級可穿戴設(shè)備與未通過設(shè)備的性能進行了評測、對比。其結(jié)果為,按醫(yī)療器械設(shè)計生產(chǎn)的設(shè)備整體性能優(yōu)于其余設(shè)備。同時驗證了可穿戴心電監(jiān)測設(shè)備的性能不能完全依照現(xiàn)有的傳統(tǒng)醫(yī)療器械的標(biāo)準(zhǔn)和計量規(guī)范,尤其心電電壓幅值和幅頻特性的測試。
——來源:中國計量科學(xué)研究院 《可穿戴心電監(jiān)測設(shè)備的性能評估》
所以目前智能手表仍面臨著檢測數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確的難點。雖然智能手表的心率測量基本準(zhǔn)確,但是在血壓、血糖、血脂等其他方面還遠(yuǎn)未達(dá)到醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

常見腕表類產(chǎn)品注意事項(圖源:網(wǎng)絡(luò))
此外,智能手表在技術(shù)方面還有兩個難點。一是個人信息安全問題。國內(nèi)曾有可穿戴醫(yī)療設(shè)備廠商存在越權(quán)漏洞,導(dǎo)致攻擊者可以通過接口盜取用戶的云端信息。二是醫(yī)生參與度低。基于醫(yī)生參與研發(fā)度低,這些設(shè)備即使得到了NMPA認(rèn)證,也仍舊缺乏臨床醫(yī)學(xué)賦予的權(quán)威性。
而在產(chǎn)品不斷更新迭代的情況下,應(yīng)用場景的探索同樣重要,畢竟一直以來智能手表的賣點是智能服務(wù),包括通信、定位等,但在醫(yī)療領(lǐng)域或還未抓住用戶真正的痛點。
定位亞健康
醫(yī)療化要專業(yè)性還要針對性
在戰(zhàn)國時期有一個故事,魏文王問扁鵲他家兄弟三人誰醫(yī)術(shù)最高,扁鵲回答說大哥扁鴻,其次二哥扁雁,因為扁鴻能在病人出現(xiàn)癥狀前就診斷出病情并醫(yī)治,扁雁能在病初就診斷出病情并醫(yī)治。
而故事中的扁鴻、扁雁和扁鵲的目標(biāo)群體,其實是將人體健康狀態(tài)分成了三個階段——亞健康、輕癥和重癥。但往往在亞健康和輕癥狀態(tài)時,人本身很難察覺到病情。換到數(shù)字化的今天,可以解釋為,大部分人所處的一種狀態(tài)是無數(shù)據(jù)或極少數(shù)據(jù)監(jiān)測的狀態(tài)。
目前的智能手表公司,正在把用戶從一種無監(jiān)測的狀態(tài)培養(yǎng)到一種有數(shù)據(jù)監(jiān)測的狀態(tài)。這樣的市場定位很適合各產(chǎn)品,但目前很多公司卻出現(xiàn)了目標(biāo)受眾局限的問題——大部分產(chǎn)品都銷售到了科技極客、健身達(dá)人手中,這類健康人群很難完全體現(xiàn)出產(chǎn)品的醫(yī)療價值。
數(shù)據(jù)顯示,市場上智能手表品牌依然以成年人為主要目標(biāo)群體,老年人智能手表的產(chǎn)品種類最少。

智能手表種類分布情況(來源:前瞻經(jīng)濟學(xué)人APP)
也就是說,智能手表在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展,還應(yīng)針對亞健康人群或易發(fā)病人群,比如體質(zhì)較弱的老人、小孩、孕婦等,而并不止于生龍活虎的年輕人。
醫(yī)療界相關(guān)人士稱,智能手表公司產(chǎn)品應(yīng)該具有專業(yè)性和易用性,針對某一特定人群的特定場景,而不是試圖改變所有用戶的習(xí)慣。同時,慢病管理需求是可穿戴醫(yī)療設(shè)備的重點應(yīng)用場景。冠心病、高血壓、糖尿病的慢病患病率高發(fā),人口數(shù)量大,而智能手表便攜、可連續(xù)監(jiān)測等特點尤為適用于此類慢病的監(jiān)測管理。
智能手表在醫(yī)療領(lǐng)域被炒得火熱的原因包括:能實時監(jiān)測、降低醫(yī)療成本、提供醫(yī)療大數(shù)據(jù)。但如果針對人群不對,它的作用便難以得到發(fā)揮,在“概念化”的熱潮消散之后,產(chǎn)品在市場等各方面的增長便會停滯。
結(jié)語
各智能手表在醫(yī)療領(lǐng)域針對的心率的監(jiān)測數(shù)據(jù)已趨于準(zhǔn)確,但更多專業(yè)性的數(shù)據(jù)還難以達(dá)到醫(yī)用級標(biāo)準(zhǔn),這說明智能手表在醫(yī)療領(lǐng)域還有較長的一段路要走。同時對于智能手表的市場定位也有待終端廠商進一步探索。
眾多行業(yè)頭部企業(yè)也紛紛布局可穿戴醫(yī)療器械賽道。目前,蘋果、三星、谷歌、索尼、高通等國際企業(yè)都在重點發(fā)力可穿戴醫(yī)療器械市場,國內(nèi)的九安醫(yī)療、歌爾聲學(xué)、長信科技等企業(yè)也都相繼推出了相關(guān)產(chǎn)品類目。
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參考資料:
Bent, Brinnae, et al. "Investigating sources of inaccuracy in wearable optical heart rate sensors." npj Digital Medicine 3.1 (2020): 1-9.(譯者:iiibuick)
hxl695822705,《智能手表傳感器新趨勢》
星生號,《可穿戴設(shè)備方向之一(醫(yī)療健康)》
智柔科技,《行業(yè)洞察丨可穿戴醫(yī)療器械行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢概述》
郭軍,《可穿戴設(shè)備在心臟健康監(jiān)測中的應(yīng)用進展及面臨的挑戰(zhàn)》
周鳳
我愛音頻網(wǎng),《2022全球智能手表發(fā)展趨勢全面分析,2021銷量破億!》
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