PPG测量血氧和心率的原理分析 | 合法醫療器材資訊網

大部分可穿戴设备采用光电容积脉搏波描记法（PPG）来测量心率及其他生物计量指标。PPG是...相比红光，绿（绿-黄）光能被氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白吸收

大部分可穿戴设备采用光电容积脉搏波描记法（PPG）来测量心率及其他生物计量指标。PPG是一种将光照进皮肤并测量因血液流动而产生的光散射的方法。该方法非常简单，光学心率传感器基于以下工作原理：当血流动力发生变化时，例如血脉搏率（心率）或血容积（心输出量）发生变化时，进入人体的光会发生可预见的散射。

光学心率传感器使用四个主要技术元件来测量心率：

光发射器 - 通常至少由两个光发射二极管（LED）构成，它们会将光波照进皮肤内部。

光电二极管和模拟前端（AFE） - 这些元件捕获穿戴者折射的光，并将这些模拟信号转换成数字信号用于计算可实际应用的心率数据。

加速计 - 加速计可测量运动，与光信号结合运用，作为PPG算法的输入。

算法 - 算法能够处理来自AFE和加速计的信号，然后将处理后的信号叠加到PPG波形上，由此可生成持续的、运动容错心率数据和其他生物计量数据。

为什么通过LED灯发光就能测量心率呢？

当LED光射向皮肤，透过皮肤组织反射回的光被光敏传感器接受并转换成电信号再经过AD转换成数字信号，简化过程：光--> 电 --> 数字信号

为什么大多数传感器都是采用的绿光呢？ 我们先看看光谱的特点，从紫外线到红外线的波长是越来越长的。

之所以选择绿光作为光源是考虑到一下几个特点： 1. 皮肤的黑色素会吸收大...