心率监测器
心率监测器( HRM )是一种个人监控设备,可以实时测量/显示心率或记录以后研究的心率。它在进行各种类型的体育锻炼时主要用于收集心率数据。测量电气心脏信息称为心电图(ECG或EKG) 。
医院使用的医疗心率监测通常是有线的,通常使用多个传感器。便携式医疗单元称为Holter Monitor 。消费者心率监视器设计用于日常使用,并且不使用电线连接。
历史
早期型号由一个监视盒组成,该监视盒带有一组连接到胸部的电极导线。 Polar Electro于1977年发明了第一个无线心电图监测器,是对芬兰国家越野滑雪队的培训辅助。随着“强度训练”在80年代中期成为运动界的一个流行概念,无线个人心脏监护仪的零售始于1983年。
技术
现代心率监测器通常使用两种不同方法之一来记录心脏信号(电气和光学)。两种类型的信号都可以使用完全自动化的算法来测量心率,例如Pan-Tompkins算法,提供相同的基本心率数据。
ECG(心电图)传感器测量由控制心脏腔室扩张和收缩的电信号产生的生物电位,通常在医疗设备中实现。
PPG(光摄影学)传感器使用基于光的技术来测量由心脏泵送动作控制的血容量。
电气
电气监视器由两个元素组成:一个监视器/发射器,该元件戴在胸带上和一个接收器。当检测到心跳时,会发出无线电信号,接收器用来显示/确定当前心率。该信号可以是一个简单的无线电脉冲或胸带中唯一的编码信号(例如蓝牙, ANT或其他低功率无线电链路)。较新的技术可防止一个用户的接收器使用附近其他发射器(称为串扰干扰)或窃听的信号。请注意,较旧的极性5.1 kHz无线电传输技术是可用的水下。蓝牙和ANT+都使用2.4 GHz无线电带,该频段无法在水下发送信号。
光学的
最近的设备使用光学元件通过从皮肤中的LED发光并测量其如何散射血管来测量心率。除了测量心率外,一些使用该技术的设备还能够测量血氧饱和度( SPO 2 )。一些最近的光学传感器也可以如上所述传输数据。
较新的设备(例如手机或手表)可用于显示和/或收集信息。一些设备可以同时监测心率,氧饱和度和其他参数。这些可能包括传感器,例如加速度计,陀螺仪和GPS,以检测速度,位置和距离。
近年来,智能手表包括心率监测器,这已经大大提高了受欢迎程度。一些智能手表,智能乐队和手机经常使用PPG传感器。
健身指标
Garmin , Polar Electro , Suunto , Samsung , Google和Fitbit是出售消费者心率产品的供应商。大多数公司使用自己的专有心率算法。
准确性
较新的,基于腕部的心率监测器的准确性几乎相同,因为它们的胸表带具有高达95%的精度,但有时误差超过30%可以持续数分钟。在剧烈活动期间或在水下使用时,光学设备的准确性较低。
目前,在光学设备上可用的心率变异性较少。苹果在2018年将HRV数据收集引入了Apple Watch设备。