苹果侵犯心电专利，Fitbit 硬件出问题，三星、华为一波三折，ECG 手表怎么了？

年度复盘：一文盘点 13 款能测心电图的智能手表，概念、工作原理、使用体验、产品上市动态

- shenzhenware -

随着 AI 驱动的远程心脏病学的兴起，心电图检测（ECG）对于以健康为重心的智能手表来说，俨然已经成为一件大事。

然而，腕戴设备上 ECG 功能是一件涉及到传感器、算法、专业研究和远程服务等多个环节的复杂的项目，它并不是一件容易的事。

近日，一家旧金山的医疗设备公司 AliveCor 起诉苹果  Apple Watch Series 4 以及后续带有 ECG 功能的智能手表侵犯了其三项专利。专利内容涉及到在特定传感器支持下的可穿戴设备对于心律不齐的监控，以及根据用户的心率和活动水平来判断是否存在心率不齐的评估方法和系统。

值得一提的是，AliveCor 的一套可以在 30 秒或更短的时间内确定心脏疾病的算法 Kardia AI V2，刚刚获得美国 FDA 的认证。而早在 2017 年，其AliveCor 用于读取心电数据的移动 ECG 设备，就已经获得了 FDA 的认证。

另一则新闻则由 Fitbit Sense 上的 ECG 传感器所引发的硬件问题引起。受影响的设备在做心电图检查时，会出现「不确定」的结果。

Fitbit 已经向受影响的用户（大概只有 900 人）发送了电子邮件，承认 Fitbit Sense 的确存在「硬件问题」，会影响智能手表的 ECG 功能，因此 Fitbit 向这些用户提供了完全免费的硬件更换服务。

此前，媒体对于 ECG 手表关注点主要是在药监局的认证上。比如，三星 Galaxy Watch Active 2 和 Galaxy Watch3 拿到美国 FDA 认证就经历了一波三折。

全世界能测心电图的智能手表并不多，但 ECG 在智能手表领域的关注度却是最高的。在血氧检测几乎已经成为健康可穿戴产品的「标配」的今天，让用户获得随时随地的心电检测和专业的数据分析服务，还并不容易。

基于深圳湾对智能手表市场的观察，我们盘点了 13 款能测心电图的智能手表，总结了 ECG 的概念、工作原理、ECG 手表的使用体验、产品上市动态、以及未来前瞻，作为我们年度复盘的一部分，希望给与正在规划 2021 年的各位读者以启发。

△ 全球 13 款 ECG 手表总结 | 图表制作：深圳湾

什么是 ECG？

什么是心电检测？简单说就是对心脏的每一次搏动所产生的电脉冲进行检测记录。

如果日常佩戴可以具有 ECG 功能的手表，就可以随时测量心电，并将测量数据给到医生参考。

两年前，ECG 首次出现在腕戴设备中，苹果在当年推出的 Apple Watch Series 4 是美国 FDA 认证的第一款直接面向消费者的通过手腕检测心电图的非处方产品。

如今，很多主打健康的高端智能手表都配备了 ECG 功能。如图表所示，虽然 ECG 的普及度并不高，但却是腕上健康的一个重心，更是所有计划布局健康产业的消费类电子公司所具备的核心能力。

ECG 手表的工作原理

在医疗环境中（我们大多数人都在体检的时候经历过），心电图仪通常需要将电极放在靠近心脏的皮肤上，以测量心脏收缩时产生的电活动。电活动被发送到记录信息的接收器，在这里可以分析心脏的节律并检测不规则性。

腕戴的 ECG 读取设备与其工作原理有相同也有不同。

市面上的大多数腕戴设备都内置光学心率监测器。以 Apple Watch 为例，其运行的原理可以简单描述为，基于光体积描记技术（PPG），实现 Apple Watch 每 10 分钟测量一次心率，并将收集来的数据与其他体征和行为数据结合，做出分析和评估，给出佩戴者适合的健康建议。

而心电图检测则是在心率传感器的基础上，通过表冠上的电极式心率传感器、背面的光学心率传感器，与手指、手腕形成回路，记录心脏搏动的数据。

其中，电极式传感器可以测量控制心肌泵浦的电信号特征，而光学心率传感器则基于动脉搏动期间光吸收量的变化，来判断心率。

△ Apple Watch ECG 读取心电结果

医院的心电图仪与智能手表中的 ECG 技术上最大区别在于，前者是 12 导联，后者则是单导联。12 根导线可以读取心脏的大量数据，而单根引线只是其中之一。

简而言之，智能手表所采用的单导联心电图功能有限，只能提供心脏的单一视图。但智能手表的心电图检测更加方便、快捷。

ECG 手表与健康研究

通过 ECG 手表读取心电数据只是第一步，其后续的专业数据分析、健康评估、风险预警，则是需要构建和打通的闭环。这方面，苹果的做法仍然是众多表厂的标杆。

苹果与去年 9 月随 Apple Watch Series 5 发布了可供普通用户（仅限于美国地区）下载的 Research App，是基于 ResearchKit 和 CareKit 的开发框架搭建，用户和医师注册后可参与心脏和运动健康的研究。

苹果表示，这项与美国心脏学会、WHO、NIH、哈佛等多家医学机构合作的研究会持续多年，并且相信会有「突破性的医学发现」。

但苹果、Fitbit、三星所打通的专业医师服务仅供北美和其他有限地区使用，还没有进入中国。相比，国内厂商的表现，更值得关注。

OPPO

在今年 9 月的 OPPO 开发者大会，OPPO 发布了 OPPO Watch ECG 版，成为国内首家获得国家药品监督管理局（NMPA）二类医疗器械注册认证的独立通讯智能手表。它检测出的心电数据，具备医疗级的精度，能为医生诊断提供高价值的参考。

随这块手表一起亮相的，还有 OPPO 新兴终端事业部历经一年半所打造的 HeyTap 健康平台，初现了 OPPO 在健康大数据领域的布局。

据介绍，HeyTap 具备设备接入与服务分发两大基础能力。设备接入，即指手表与手机的连接和数据交换；服务分发，则指利用手表终端作为健康服务的入口。

平台设置「健康数据中心」为用户建立专属的健康档案库，存储用户的多维健康数据，包括心率、睡眠、运动等。在今年 10 月发布的 ColorOS Watch 1.5 中，OPPO 还上线了家庭关爱模式和一键 SOS 急救功能。

△ OPPO Watch 测量后的心电数据记录、专家解读报告、算法分析报告（点击图片查看深圳湾完整评测）

而在服务分发方面，OPPO 提供接口，帮助合作伙伴将服务连接到 HeyTap 健康平台，包括：面向服务类合作的接口 FitnessKit，面向设备类合作的接口 DeviceKit。前者提供内容和服务，后者发展终端，最终构建起 OPPO 在健康领域的「软件+硬件+服务」铁三角。

华为

两年前，华为就与三零一医院合作，陆续推出了心脏健康研究项目和睡眠呼吸暂停项目。

在今年 10 月的 Mate 40 系列中国发布会上，华为发布了 WATCH GT2 Pro ECG 款，新增了心电采集的能力，在原有房颤、早搏的基础上，新增了对室性早搏、房性早搏、窦性心律的筛查，准确率达到 90% 以上，更好的实现了对于心脏健康的看护。

△ 相比标准版，华为 WATCH GT2 Pro ECG 款在表壳右侧多出一个凸块，用于心电检测。

△ 图源：快科技

据报道，基于 ECG 的能力，华为联合中国医疗保健国际交流促进会，发起了血管健康研究，并与北大人民医院、安贞医院等三甲医院联合，首次突破了基于腕部 ECG 和 PPG 能力的动脉硬化风险筛查技术，为心血管高风险用户提供专业的健康指导，主动对于动脉硬化进行早期干预，实现居家的血管健康管理。

此外，华为还在「运动健康」App 上开辟了家庭健康的板块，提供对于家庭成员的健康的关注。此举与 OPPO 异曲同工。

华米科技

心脏健康一直是华米科技关注的重点领域，也是「科技连接健康」公司使命的体现。

早在 2019 年，华米科技就推出了自研的 RealBeats™ 健康数据引擎，通过分析 PPG 光学⼼率数据和 ECG ⼼电数据，可实现对⼼律不⻬的⾃动甄别。

随后，华米科技与北京⼤学第⼀医院共同完成了智能⼿环监测房颤的临床医学研究，搭载 RealBeats™ 的智能⼿环 PPG 和 ECG 功能判断房颤的准确度分别达到了 93.27% 和 94.76%，该研究成果已获美国知名心脏病学期刊《心律学》（Heart Rhythm）发表。

今年 6 月，华米科技推出了第二代心脏数据 AI 生物引擎 RealBeats™ 2，能有效地消除运动时对心率信号的噪声干扰，夜晚和白天有效房颤监测时间分别达到了上一代的 1.87 倍和 6.64 倍。此外，通过建立心脏健康大数据模型，还成功实现了折返性心动过速和室上性频发早搏的 AI 自动甄别。

今年 7 月，华米的全资子公司 PAI Health 宣布与保诚集团亚洲公司（Prudential Corporation Asia）达成协议，将把 PAI Health（个人健康评估系统）纳入保诚的 Pulse 数字健康应用程序。这将为保诚在亚洲 11 个市场的会员，提供新的心脏健康分析服务。

据官方数据，截至 2020 年 3 月，华米科技 RealBeats™ 算法分析了 1450 万条心电数据，其中发现了 4000 余位疑似房颤用户。

在健康设备方面，华米科技陆续推出了 Amazfit 智能手表 2、Amazfit 米动健康手表，以及最近发布的 Zepp Z 均支持心电图检测。

ECG 手表盘点

全球推出 ECG 心电图检测功能的手表并不多，苹果在 2018 年推出的 Apple Watch Series 4 是美国 FDA 认证的第一款直接面向消费者的通过手腕检测心电图的非处方产品。目前国行仍不支持。

三星今年推出的 Galaxy Watch3 也支持心电图检测功能，并在发布第二天即宣布获得了 FDA 许可，成为美国第二款 ECG 拿到药监局认证的智能手表。但这一功能依然没有进入国内。

2019 年 CES 展会上，Withings 推出指针式电子表 Withings Move ECG，内置医用级心电图按需测量功能，可用于显示心率的小表盘设计可以说是很别致了。

今年 CES 展会上，Withings 又推出全新命名的 Withings ScanWatch 混合智能手表，以取代之前的 Steel HR 系列。ScanWatch 继承了双表盘的设计，内置 ECG（心电图）和 PPG（光电容积描记术），支持 30 秒快速测量心电图，检测房颤的异常状态。

不过，Withings 的两款手表还在等待 FDA 批准，目前其 ECG 功能仅限欧盟地区。

Fitbit Sense 是 Fitbit 首款具有 ECG 支持的手表，于 今年 8 月发布，其支持 ECG 的 App 则于 10 分月在美国、英国、德国等全球多个国家和地区上线。

国内 OPPO 在今年 9 月国内率先推出了 OPPO Watch ECG 版智能手表，在 OPPO Watch 精钢版材质和配置的基础上，增加了心电检测（ECG）的功能，9 月 28 日全网首销，价格仍为 2499 元。

△ 延伸阅读：OPPO 能出心电图的手表来啦！这里是我们的完整体验

华为则于今年 10 月推出了三款手表，包括华为 WATCH GT2 Pro ECG 款，提供腕上心电图检测和远程医师分析服务，计划在今年 12 月上市。

从时间上来看，国内的华米科技国内较早研发了带有 ECG 和 PPG 功能的智能可穿戴设备 Amazfit 智能手表 2、Amazfit 米动健康手表，在获得医疗认证后，还另外与北大医院心内科做了几十例的临床实验，以验证其有效性。

今年 11 月，华米科技推出了旗舰智能腕表 Zepp Z，搭载电极式心电传感器，并增加了一个用于辅助测量心电的健康键，除了有测量心电的功能后期还可实现快捷测量其他健康指标的需求。

湾里小结

△ 数据来源：华米健康引擎

最新的数据显示，目前大众对于智能可穿戴设备的接受程度已经较高，活跃用户平均佩戴时长达 15 小时以上，年纪越大平均佩戴时间越长，其中 60 岁以上人群平均佩戴时长超过 17 小时，并且心电数据的测量频率也随着年龄的增长更为频繁，部分人群使用智能可穿戴设备监测心脏健康已经成为日常生活的一部分。

智能可穿戴设备可以帮助人们长期持续监测心率、心电、睡眠、运动等多维度的健康数据，对健康风险评估有着重要的参考价值。

但要做好健康监测这件事，对于这些消费电子厂商来说，还是一件任重道远的大事。■

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主笔：深圳湾编辑部

编辑：陈述 / 深圳湾

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