在Covid-19大流行的初期，不只是口罩和洗手液飛出了藥店的貨架。脈搏血氧儀也供不應(yīng)求，因?yàn)橛邢鞒鲅鹾肯陆悼赡鼙砻鞴跔畈《静±D(zhuǎn)壞。
這些廉價(jià)且無(wú)創(chuàng)的電子設(shè)備使用LED燈和光電二極管來(lái)確定紅細(xì)胞吸收光的方式——氧化的細(xì)胞比紅光吸收更多的紅外光，而沒(méi)有攜帶氧氣的細(xì)胞則相反。利用這些信息，算法可以計(jì)算出血液中的氧合水平。對(duì)于大多數(shù)處于90％百分位數(shù)的健康人群，在COVID的情況下，這一數(shù)字下降到了80年代。因此，如果可以找到一個(gè)，那似乎是個(gè)好主意。
現(xiàn)在，Covid-19已經(jīng)流行了六個(gè)多月，消費(fèi)電子產(chǎn)品制造商吹捧在可穿戴設(shè)備中增加脈搏血氧儀的好處也就不足為奇了。傳感器成本不高，不消耗大量電池電量，并且可以吸引至少一些希望在這個(gè)不確定的世界中感到更加安全的消費(fèi)者。
蘋(píng)果公司是將脈搏血氧儀帶到可穿戴設(shè)備上的最新玩家（Fitbit和Garmin已經(jīng)在大流行前推出了旨在識(shí)別睡眠呼吸暫停的產(chǎn)品）。他們?cè)谏现苄迹湫碌腁pple Watch Series 6使用四組綠色，紅色和紅外LED以及四個(gè)光電二極管來(lái)測(cè)量血氧水平，該公司稱這是一種確定血液氧合作用的高級(jí)自定義算法。（氧氣測(cè)量涉及紅色和紅外LED；綠色LED可以檢查脈搏率）安裝在手表背面并因此接觸手腕頂部的傳感器可用于在需要時(shí)讀取讀數(shù)白天并在睡眠中自動(dòng)進(jìn)行。
蘋(píng)果公司稱該產(chǎn)品為“健身與健康”。松散地翻譯，這意味著該小工具未經(jīng)FDA批準(zhǔn)可作為醫(yī)療設(shè)備銷售。這一點(diǎn)不足為奇——FDA審批需要時(shí)間——但未經(jīng)該批準(zhǔn)，很難知道它的準(zhǔn)確性。
實(shí)際上，對(duì)于消費(fèi)類市場(chǎng)上的許多脈搏血氧儀來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)確性仍然是一個(gè)問(wèn)題。西北大學(xué)生物集成電子中心醫(yī)學(xué)主任，醫(yī)學(xué)工程師 Steve Xu說(shuō)：“即使是針對(duì)本科生的工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，制造脈搏血氧儀也相對(duì)簡(jiǎn)單，但確實(shí)很難做一個(gè)可以在臨床上可靠的好產(chǎn)品。”
蘋(píng)果手表是個(gè)好產(chǎn)品嗎？這很難說(shuō)。因?yàn)槌艘m應(yīng)不同膚色，蘋(píng)果還需要應(yīng)對(duì)運(yùn)動(dòng)以及所有脈搏血氧儀所面臨的其他設(shè)計(jì)難題之外，將傳感器放在手腕上還會(huì)增加難度。醫(yī)院中使用的設(shè)備以及在藥店出售的獨(dú)立設(shè)備通常會(huì)夾在指尖或耳垂上。
Xu表示：“這些位置比手腕后部更具優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兙哂懈嗟拿?xì)血管，因此可以提供更好的信噪比。”
腕戴式血氧傳感器還面臨另一個(gè)缺點(diǎn)：指尖足夠細(xì)，可以讓光線從它們的手中發(fā)光，而腕式血氧儀必須依靠反射光，這是固有的精度較低的方法。
徐說(shuō)：“這不一定是壞事，但在所有條件相同的情況下，它不會(huì)像為更有利位置設(shè)計(jì)的脈搏血氧儀那么精確。”
植入式生物傳感器公司Profusa的聯(lián)合創(chuàng)始人，總裁兼首席科學(xué)官William McMillan說(shuō)：“我永遠(yuǎn)不會(huì)在手腕上佩戴脈搏血氧儀。” “手腕承受很大的運(yùn)動(dòng)，這對(duì)于連續(xù)測(cè)量是個(gè)壞消息。” （Apple的手表確實(shí)具有運(yùn)動(dòng)傳感器，可以幫助它識(shí)別安靜的時(shí)刻。）
Xu說(shuō)，蘋(píng)果可以證明其基于手表的設(shè)備可以通過(guò)FDA的批準(zhǔn)程序來(lái)提供準(zhǔn)確的氧飽和度讀數(shù)。脈搏血氧儀的測(cè)試程序是公認(rèn)的。
即使沒(méi)有這樣的審查，蘋(píng)果公司仍在使用Apple Watch血氧儀進(jìn)行多項(xiàng)健康研究——一項(xiàng)研究心力衰竭的治療，一項(xiàng)研究哮喘的治療，另一項(xiàng)將血氧水平的變化視為COVID-19和流感的預(yù)警信號(hào)。Xu和McMillan對(duì)這種努力都持謹(jǐn)慎樂(lè)觀的態(tài)度。
徐說(shuō)：“像蘋(píng)果和Fitbit這樣的消費(fèi)產(chǎn)品公司的規(guī)模比大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備公司要大得多。” “除了蘋(píng)果，F(xiàn)itbits和三星之外，沒(méi)有多少技術(shù)公司可以在世界范圍內(nèi)部署一百萬(wàn)臺(tái)設(shè)備并管理所輸入的數(shù)據(jù)。因此，我們應(yīng)該進(jìn)行這些研究，并對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)，但是我們應(yīng)該意識(shí)到很多誤報(bào)。也許它將證明是一種有用的篩選工具，但判決仍未得到解決。”
“由于[設(shè)備]不太可能非常準(zhǔn)確，并且不會(huì)涉及對(duì)照組，而是處于不受控制的情況，因此他們將需要大量的樣本量來(lái)檢測(cè)任何現(xiàn)象，” McMillan說(shuō)。“但是他們最終將擁有數(shù)百萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，可以在其中尋找見(jiàn)解，這沒(méi)關(guān)系。”
所有這些都引出了一個(gè)問(wèn)題——普通的智能手表用戶實(shí)際上是否需要佩戴24/7脈搏血氧儀？
雖然這種可穿戴設(shè)備可以告訴我們更多有關(guān)廣泛人群血氧飽和度的波動(dòng)的信息，但Xu說(shuō)：“絕大多數(shù)健康人的比例為97％至99％。如果我們都穿這些衣服并且每當(dāng)它降至92時(shí)都會(huì)感到恐懼，那么使身體健康的人擔(dān)心的可能性遠(yuǎn)高于臨床意義，這在目前尚不明確。”