传感器在人体上的位置
设备在人体上使用时面临的独有的挑战是位置的不同会导致测量数据产生显著的区别。最主要集中在三个部位:
1、耳朵--在音频耳塞里
2、胳膊--在上臂臂章上部或者下臂上
3、手腕--在智能手表或者运动追踪器上
事实表明,腕部是最不能做到精确测量的部位之一。因为这个区域(肌肉、肌腱、骨头等等)会产生更高的光线干扰,并且血管结构有高度的变异性。前臂部位被认为是更好的选择,因为在那里的皮肤表面有更高的血管密度。然而,对于光电式心率监测设备来说,耳朵是至今为止被认为最佳的部位。因为那里只有软骨和毛细血管,即使身体在运动也不会移动太多,因此大大减少了必须被过滤的光线的干扰。特别是,密集的动脉集合存在于抗耳屏耳和外耳之间。
低灌注
灌注是身体将血液运送到毛细血管床的过程。在肤色上,不同种族之间灌注的水平是有极大差别的,像肥胖、糖尿病、心脏疾病和动脉疾病等问题都会降低血液灌注水平。低水平灌注,特别是在四肢上,会对光电式心率监测设备形成挑战,因为信号和干扰的比率可能会大幅降低,低水平灌注和低水平的血流信号是相关联的。不幸的是,低水平灌注在当今社会太常见了。所以,这也是一个很大的问题。幸运的是,在大多数由于低水平灌注导致光电式心率监测设备失败的案例中,心脏信号会在几分钟的热身后重新恢复,即开始动脉血流流入毛细血管和小动脉的新循环。
以上这五个挑战是大多数光电式心率监测设备所面临的,当然和传感器相关的问题例如电池寿命不包含在本次的讨论之中,但是也是值得注意的。还好,这些问题已经引起了研发者们的注意。