清华大学发布白皮书：PPG技术助力心血管疾病预防

清华大学发布白皮书：PPG技术助力心血管疾病预防

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https://caijing.chinadaily.com.cn/a/202409/09/WS66de9019a310a792b3abb19e.html

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https://www.kuaianzhou.com/news/105.html

近日，清华大学联合蚂蚁集团发布《PPG连续生理特征感知技术及应用》白皮书，深入探讨了光电容积脉搏波描记法（PPG）技术在心血管疾病预防中的应用。这项技术通过测量血管搏动状态来记录人体生理数据，具有无创、低成本、简便操作的特点，为心血管疾病的早期预防和日常管理提供了新的解决方案。

PPG技术的工作原理是通过LED光源照射皮肤，利用光敏传感器捕捉血液流动引起的光吸收变化。当心脏收缩时，血容量增加导致光吸收增强；反之，心脏舒张时光吸收减弱。这种周期性变化转化为电信号后，可分析出心率、血压等生理参数。

与传统医疗设备相比，PPG技术具有显著优势：

• 无创性：无需穿刺或接触皮肤，适合长期佩戴
• 成本效益高：设备简单易用，易于推广普及
• 实时监测：连续采集数据，及时发现异常情况

在心血管疾病预防领域，PPG技术展现出广阔的应用前景：

血管健康评估

通过分析PPG信号中的特征参数，如重搏切迹，可以评估血管弹性和硬化程度，为早期干预提供依据。基于反射光的非接触式PPG技术能监测办公室人群的生理状态，适用于大规模筛查。

自主神经调节功能评价

PPG提取的脉搏变异信息（PRV）与心率变异性（HRV）高度一致，可用于评估心血管系统的自主神经调节能力，识别潜在风险。

房颤筛查

智能穿戴设备结合PPG技术，能够实现长时间心律监测，对房颤等心律失常具有较高的敏感性和特异性，有助于早期发现。

高血压管理

无袖带血压监测设备利用PPG技术持续记录血压数据，为患者提供动态血压趋势，便于及时调整治疗方案。

心力衰竭预警

可穿戴设备通过实时监测活动水平和生理指标，预测病情恶化，降低住院率并改善预后。

PPG技术已经广泛应用于各类智能穿戴设备中。例如，智能手表通过内置的PPG传感器，可以实现24小时心率监测，及时发现异常情况。在运动过程中，智能手表能够实时监测心率，帮助用户调整运动强度，避免过度运动。此外，智能手表还可以监测夜间的心率变化，结合睡眠数据，分析并提供专业的睡眠质量报告。

尽管PPG技术展现出巨大潜力，但仍面临一些挑战。例如，皮肤颜色、厚度以及血流情况等因素可能影响监测准确性。剧烈运动时传感器的晃动和压力变化也可能干扰测量结果。为了解决这些问题，研究人员正在开发针对不同肤色和血流特性的适应性算法，以提高监测精度。

随着技术的不断进步，PPG技术将与人工智能深度融合，实现更精准的健康预测和预警。未来的智能穿戴设备将能够提供更加个性化和专业的健康管理服务，为用户带来全方位的健康守护。

心血管疾病是全球范围内的重大健康问题，而早期预防和管理是降低发病率和死亡率的关键。PPG技术凭借其便捷性、低成本和高效性，有望成为心血管疾病预防的重要工具。通过持续的技术创新和应用拓展，我们有理由相信，PPG技术将在守护人类心血管健康方面发挥越来越重要的作用。