光學 PPG 心率感测器
原相的PPG (光体积变化描记图法/ Photoplethysmography) 感测器采用强大的心率感测技术,让使用者可透过电子载体或穿戴式设备(如耳塞、臂环、智能服装、智能手表、健康手环和滑鼠)来进行个人健康管理。
原相的 PPG 感测器可透过穿戴式、听觉式、便携式等方式,来支援连续心率监测、静态心率变异性、静态呼吸检测、静态 SpO2 监测和睡眠监测等健康管理应用。透过收集及分析这些生理感测数据,能让使用者了解自己的健康状况(包括长期压力水平、睡眠品质、有氧运动结果和锻炼计划建议),有助于实现个人长期的健康管理目标。
以下是可与原相各项 PPG 感应器搭配的常见应用。
1. 心率监测
美国心脏协会强调在健身当下,同步测量心率是十分重要的– 此举能让运动者就锻炼方式是否安全、强度是否足以改善身体健康等出发点,取得客观的回馈 ("了解你运动、减重及健康的目标心跳(暂译)," nd, 摘自https://www.heart.org/en/healthy-living/fitness/fitness-basics/target-heart-rates) 。在最新的趋势中,许多高端的 PPG 感测器被设计来测量使用者的静态心率、具有运动补偿机制的运动心率感测、运动强度的阶段建议、有氧/无氧训练的乳酸临界值和最大氧气摄入量预算(VO2 max) 等多种生理讯号,提供给使用者做参考。
2. 锻炼计划建议
运动期间的目标心率,如美国心脏协会所定义,应该落在每个人最大心率的 50% 到 85%之间。虽然确切的数值因人而异,这些资讯可协助健身者了解合理的挑战范围在哪里。
超过目标心率的健身强度可能会带来危险,甚至引起心脏不适或骨骼损伤。监测并回馈心率变异度及血管状态的 PPG 感测器可帮助降低这些风险,也为在锻炼期间想保持目标心率的健身者提供好用的追踪数据。
3. 压力水平评估(透过含 SDNN 数据的 HRV 指标)
高压的生活极可能影响一个人的心率变异度(Heart rate variability / HRV),并且进一步反映在不理想的自律神经整体活性(Standard deviation of all normal to normal intervals / SDNN)数据上。一般来说,同时过低的 HRV 和 SDNN 数值是自主神经功能障碍的指标,并且可能代表着健康状况不佳。
使用支援 HRV 和 SDNN 监测的 PPG 感测器,可让使用者了解自己日常的压力水平,有助其调整至健康的生活型态。若有连续数天 SDNN 值低下的状况,可能代表使用者在该段期间内承受了沉重的压力;而倘若此人在足够的休息甚至度假后,其 SDNN 值还无法回升至正常的水平,则可能代表其罹患了慢性压力综合症。这些感测功能鼓励使用者时时觉察自己的身心状况,并针对可能的异常,早一步至医疗机构进行专业诊断。
4. 呼吸频率的监测和训练
缓慢而深沉的呼吸被证明有助于降低心率和血压。医学研究表明,理想的呼吸频率(从 6 到 10 brpm)有助于改善心血管功能,并带来平静、放松和幸福的感觉。
使用原相 PPG 感测器的呼吸训练功能,使用者可得到呼吸相关的数值反馈,帮助他们跟上理想的呼吸频率。此技术也能应用在呼吸训练系统或穿戴式装置上,让使用者透过每一个呼吸吐纳,朝更健康的生活方式迈进。
原相的 PPG 感测器能以完整解决方案的方式,提供给客户即刻的支援。我们设计了以高整合度为诉求的 PPG 感测器,内建 PPG 必备的功能如:自动增益控制(Automatic Gain Control / AGC)、自动曝光控制(Automatic Exposure Control / AEC)、自动LED控制和自动抑制环境干扰。除此之外,还可根据客户的应用需求,提供额外的硬体或软体支援(例如机械设计或驱动程式),让客户接下来的开发工作进行得更快速、稳定和顺利。