心电智能设备的发展历程

1. 传统心电设备的技术原理

传统的心电设备主要是通过心电图(Electrocardiography,简称ECG)来完成心跳速率和心脏活动的监测。心电图是通过在人体皮肤表面贴上的电极,可以侦测到心脏的电位传动。心脏在每个心动周期中,由起搏点、心房、心室相继兴奋,伴随着无数心肌细胞动作电位变化,这些生物电的变化称为心电,通过捕捉生物电信号再经过数字化处理,就能输出准确、详细的心脏健康信息。ECG是医疗级别常用的最准确的测量心率的方法。对于智能穿戴设备来说,配备的传感器可以通过测量心肌收缩的电信号来判断使用者的心率情况,原理和心电图类似,这种方法的准确度相对高。

2. 可穿戴心电设备的分类和发展趋势

可穿戴心电设备根据佩戴方式的不同,可以分为智能手环式、手持式、贴片式和医疗级多导式。智能手环式的心电设备价格相对较低,但是耗电快,影响智能穿戴设备续航,同时也容易受环境光或皮肤表面的干扰,造成心率数据的误差。手持式心电设备需要用户手持或接触方能测量,仅能满足短时测量的场景,无法进行长时监测。贴片式心电设备通过两个专用电极从人体胸口皮肤上的两点采集点位信号,送入信号调理电路进行滤波,经放大等处理后可得到符合要求的模拟心电信号。医疗级可穿戴心电设备在导联数大于7的情况下,能比较完整地记录反应心脏动态,可以诊断出绝大多数心律失常和部分心肌缺血、心肌梗死。

随着居民消费水平的不断提高,人们对自身健康状况愈发重视,可穿戴心电设备不仅仅停留在设备本身,拥有智能化的综合解决方案、为患者提供更好的使用体验和赋能服务,同时通过可穿戴的心电设备加速分级诊疗的推动,方便院外心脏术后的患者管理,运用在众多医疗场景中将会发挥出智能心电设备更大的优势。

3. 心电智能设备的技术发展历程

心电图检查技术可以分为四个阶段:第一阶段(1842—1901年)为技术的基础研究阶段,科学家们致力于研发并改良记录心脏电信号的仪器,并对得到的心电图进行初步研究;第二阶段(1901—1949年)为技术的快速发展阶段,心电图机由最初的庞大装置逐渐变为手推车式的可移动心电计,1928年又被成功缩小成携带式心电图机;第三阶段(1949—2012年)为技术的产业发展阶段,动态心电图机逐渐实现量产;第四阶段(2012年至今)为技术的产业融合阶段,智能可穿戴设备的研发加速,使得动态心电图仪在轻巧便携性上得到进一步显著提升。

4. 心电智能设备的应用领域

智能心电设备在临床诊断、治疗及判断疗效方面发挥了重要作用。例如,动态心电图仪可以在患者日常生活状态下连续24小时或更长时间记录心电活动全过程,为临床诊断、治疗及判断疗效提供重要依据。此外,智能心电设备还可以用于分析心律失常事件,计算出每个人逐次心跳周期(R-R间期)差异的变化情况,即心率变异性。近年来,有国内外研究发现心率变异性与个人情绪、运动疲劳恢复等方面的关联性,可反应受试者的精神活跃度、压力及情绪状态,辅助内分泌科、精神科的临床诊断;也可应用于运动医学领域,对人体的运动及恢复状况进行评估。

5. 心电智能设备的未来发展趋势

随着心血管疾病的发病率不断上升,心电图机也正向着多通道、新型记录方式、数字智能型、网络共享型等方向发展。未来心电图机行业将如何发展?请关注中研普华研究院报告《2021-2026年中国心电图机行业深度调研与投资前景预测报告》。