何 也 李 杰 任庭葦 周吉永 張 勇

高血壓是世界范圍內(nèi)流行的一種慢性疾病，2010年，我國(guó)至少有2億高血壓患者，約為全球患病總?cè)藬?shù)的1/5[1]。隨著電子科學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，出現(xiàn)了可隨時(shí)監(jiān)測(cè)身體血壓、心率、運(yùn)動(dòng)步數(shù)、睡眠時(shí)間等指標(biāo)的設(shè)備。美國(guó)的一項(xiàng)研究指出，有大約16%的人使用包括智能手環(huán)在內(nèi)的可穿戴設(shè)備，且今后會(huì)不斷增長(zhǎng)[2-3]。而另一研究顯示，2016年智能手環(huán)占整個(gè)可穿戴裝置市場(chǎng)的57.8%[4]。智能手環(huán)較其他可穿戴設(shè)備的普及度更高，因而智能手環(huán)監(jiān)測(cè)功能的精準(zhǔn)性尤為重要，但其是否可靠還沒(méi)有得到科學(xué)的評(píng)價(jià)[5]。為此，本研究選用眾多設(shè)備中的一款市售智能手環(huán)，對(duì)其血壓測(cè)量、心率測(cè)量、24 h計(jì)步數(shù)以及睡眠時(shí)間監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，為該類(lèi)智能手環(huán)在健康監(jiān)測(cè)和健康管理中的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取6名志愿者參與本研究測(cè)試，其中3名男性，3名女性，年齡均為23歲，共測(cè)試10只智能手環(huán)分別編為1～10號(hào)。血壓心率測(cè)試：由1名男性志愿者完成1～10號(hào)手環(huán)分別與血壓計(jì)對(duì)比測(cè)試。24 h計(jì)步測(cè)試與睡眠時(shí)間測(cè)試：1名男性志愿者佩戴Withings智能手環(huán)、待測(cè)手環(huán)1號(hào)和6號(hào)，另1名男性志愿者佩戴1部蘋(píng)果6s手機(jī)、待測(cè)手環(huán)2號(hào)和7號(hào)，其余3名女性志愿者的設(shè)備佩戴分別為：①1部蘋(píng)果6s手機(jī)、待測(cè)手環(huán)3號(hào)和8號(hào)；②一部蘋(píng)果6s手機(jī)、待測(cè)手環(huán)4號(hào)和9號(hào)；③一部蘋(píng)果6s手機(jī)、待測(cè)手環(huán)5號(hào)和10號(hào)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18～65歲；②無(wú)嚴(yán)重心臟病、腦血管疾病、高血壓、糖尿病、精神疾病、軀體障礙等疾??；③簽訂知情同意書(shū)。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①有嚴(yán)重行動(dòng)障礙和身體疾??；②不愿意參加該測(cè)試。

1.3 儀器與材料

待測(cè)設(shè)備為H07型智能手環(huán)10只(深圳愛(ài)迪柯斯科技有限公司)；參比設(shè)備為YE680A型上臂式電子血壓計(jì)1臺(tái)(江蘇魚(yú)躍醫(yī)療設(shè)備股份有限公司)，該電子血壓計(jì)設(shè)備已通過(guò)江蘇魚(yú)躍醫(yī)療設(shè)備股份有限公司計(jì)量校準(zhǔn)；蘋(píng)果6s手機(jī)[6]4部(美國(guó)蘋(píng)果公司)，Withings Activité Pop型手環(huán)[7](Withings手環(huán))1只(瑞士Activité Pop公司)。

所有智能手環(huán)無(wú)閃屏、無(wú)法充電等硬件故障，不存在無(wú)法上傳數(shù)據(jù)以及無(wú)法連接手機(jī)App等系統(tǒng)故障。

1.4 檢測(cè)方法

(1)志愿者手環(huán)佩戴參考智能手環(huán)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，在左手手腕，距離手掌3～5 cm處，并調(diào)整腕帶使手環(huán)貼合手腕，不至過(guò)松或過(guò)緊。若需同時(shí)佩戴兩只手環(huán)，另一只手環(huán)也佩戴在同一只手臂并距離前一只手環(huán)1～2 cm處。參考設(shè)備蘋(píng)果6s手機(jī)統(tǒng)一放在上衣口袋中，臂式血壓計(jì)的使用參考血壓測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法。

(2)血壓心率測(cè)試中的1名男性志愿者按要求佩戴1只待測(cè)手環(huán)，并用同一只手佩戴血壓計(jì)臂帶，將手環(huán)調(diào)整到血壓模式與心率模式，讀取和記錄血壓與心率值，再用血壓計(jì)測(cè)量其血壓與心率，重復(fù)測(cè)試30次，如此逐一完成編號(hào)1～10待測(cè)智能手環(huán)測(cè)試。在24 h計(jì)步和睡眠測(cè)試中，負(fù)責(zé)該測(cè)試的5名志愿者按要求每人將兩只待測(cè)智能手環(huán)佩戴于同一只手臂，并攜帶對(duì)照設(shè)備，每日記錄各設(shè)備24 h計(jì)步數(shù)和睡眠時(shí)間，連續(xù)測(cè)試5 d，即重復(fù)測(cè)試5次。

1.5 觀察與評(píng)價(jià)指標(biāo)

為了探究智能手環(huán)功能的準(zhǔn)確性，將血壓、心率及24 h計(jì)步數(shù)3項(xiàng)指標(biāo)與參考設(shè)備進(jìn)行比較，智能手環(huán)與Withings手環(huán)之間24 h計(jì)步數(shù)與睡眠時(shí)間的比較則是探究其功能的精確性。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)錄入采用2010版excel軟件，采用SPSS 19.0軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。智能手環(huán)的血壓、心率、24 h計(jì)步數(shù)測(cè)量值與參考值比較以及智能手環(huán)間睡眠時(shí)間采用兩兩比較t檢驗(yàn)，以()表示。手環(huán)測(cè)量值與血壓計(jì)測(cè)量值的精確度通過(guò)其變異系數(shù)(variation coefficient，CV)值%(CV%)表示。

2 結(jié)果

2.1 血壓及心率測(cè)試情況

(1)智能手環(huán)與血壓計(jì)血壓心率測(cè)試結(jié)果比較。在10只智能手環(huán)中，5號(hào)、6號(hào)和7號(hào)智能手環(huán)的收縮壓測(cè)量值與參考值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=-2.86，t=3.20，t=-4.53；P＜0.05)；10只智能手環(huán)舒張壓測(cè)量值均與參考值有顯著差異，且智能手環(huán)測(cè)量值均比參考值高；10只智能手環(huán)中有5號(hào)和7號(hào)智能手環(huán)心率測(cè)量值與參考值之間比較 差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-2.30，t=1.91；P＞0.05)，其余8只存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且智能手環(huán)測(cè)量值均高于參考值，見(jiàn)表1。

(2)智能手環(huán)與血壓計(jì)血壓心率測(cè)量值CV%比較。智能手環(huán)收縮壓測(cè)量值CV%為5.08%～10.42%，而參考血壓計(jì)測(cè)定結(jié)果的CV%為3.69%～7.76%，且兩者之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.96，P＜0.05)；智能手環(huán)舒張壓測(cè)量值CV%為3.97%～9.89%，參考值CV%為4.68%～6.96%，但兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.03，P＞0.328)；智能手環(huán)心率測(cè)量值CV%為4.63%～15.71%，參考值CV%為3.78%～6.11%，兩者之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.58，P＜0.05)，見(jiàn)表2。

表1 智能手環(huán)與血壓計(jì)血壓心率測(cè)試結(jié)果比較()

表1 智能手環(huán)與血壓計(jì)血壓心率測(cè)試結(jié)果比較()

設(shè)備 收縮壓 舒張壓 心率測(cè)量值(mmHg) CV% t值 P值 測(cè)量值(mmHg) CV% t值 P值 測(cè)量值(mbp) CV% t值 P值1號(hào)手環(huán) 114.23±9.68 8.47 1.36 0.185 69.57±3.01 4.33 20.15 0.000 64.87±3.00 4.63 2.36 0.026血壓計(jì) 111.07±5.58 5.02 58.53±2.74 4.68 63.40±2.62 4.13 2號(hào)手環(huán) 117.23±7.63 6.51 0.58 0.570 77.77±5.14 6.61 13.92 0.000 70.60±11.09 15.71 3.26 0.003血壓計(jì) 115.90±8.99 7.76 63.20±3.64 5.76 63.33±3.41 5.38 3號(hào)手環(huán) 115.73±7.97 6.88 1.65 0.109 77.07±5.57 7.23 14.13 0.000 64.00±7.08 11.06 3.31 0.003血壓計(jì) 112.93±5.19 4.60 61.90±3.34 5.40 59.23±2.84 4.79 4號(hào)手環(huán) 115.13±8.85 7.68 -0.16 0.874 76.63±5.84 7.62 11.57 0.000 65.60±9.08 13.84 4.45 0.000血壓計(jì) 115.40±5.93 5.14 63.60±3.69 5.81 58.53±3.58 6.11 5號(hào)手環(huán) 110.40±7.04 6.38 -2.86 0.008 72.93±4.25 5.83 10.36 0.000 61.73±5.10 8.26 1.47 0.151血壓計(jì) 115.77±6.59 5.69 62.03±3.46 5.58 60.33±2.28 3.78 6號(hào)手環(huán) 116.47±12.14 10.42 3.20 0.003 72.23±7.10 9.89 10.84 0.000 64.03±6.79 10.60 2.30 0.029血壓計(jì) 108.17±4.21 3.89 58.90±4.10 6.96 60.87±2.74 4.50 7號(hào)手環(huán) 107.10±6.63 6.19 -4.53 0.000 70.67±3.75 5.30 5.87 0.000 61.93±4.29 6.93 1.91 0.066血壓計(jì) 114.63±6.88 6.00 64.20±4.32 6.73 60.07±3.26 5.42 8號(hào)手環(huán) 108.67±5.52 5.08 -0.79 0.438 72.33±3.51 4.85 7.69 0.000 65.37±5.85 8.94 4.32 0.000血壓計(jì) 109.80±5.83 5.31 64.73±4.41 6.81 60.70±3.42 5.63 9號(hào)手環(huán) 107.37±9.57 8.92 -1.59 0.123 70.77±5.43 7.67 5.09 0.000 63.00±7.37 11.70 3.00 0.006血壓計(jì) 110.43±4.17 3.78 64.37±3.05 4.73 59.20±3.16 4.90 10號(hào)手環(huán) 112.07±10.54 9.41 0.47 0.642 71.00±2.82 3.97 15.97 0.000 65.23±5.66 8.68 3.32 0.002血壓計(jì) 111.07±4.10 3.69 59.07±2.97 5.03 61.57±2.47 4.02

表2 智能手環(huán)與血壓計(jì)血壓心率測(cè)量值CV%比較()

表2 智能手環(huán)與血壓計(jì)血壓心率測(cè)量值CV%比較()

設(shè)備 收縮壓 舒張壓 心率CV% t值 P值 CV% t值 P值 CV% t值 P值智能手環(huán) 7.59±1.68 2.96 0.016 6.33±1.83 1.03 0.328 10.04±3.26 5.58 0.000血壓計(jì) 5.09±1.24 5.75±0.84 4.87±0.77

2.2 智能手環(huán)24 h計(jì)步數(shù)測(cè)試情況

10只智能手環(huán)中僅2號(hào)智能手環(huán)1只與蘋(píng)果6s手機(jī)測(cè)量值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.88，P＜0.05)，其余智能手環(huán)與Withings手環(huán)之間，智能手環(huán)與蘋(píng)果6s手機(jī)間比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表3。

2.3 睡眠時(shí)間測(cè)試情況

在10只智能手環(huán)中僅5號(hào)和10號(hào)在深睡眠時(shí)間測(cè)試中比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-3.59，P＜0.05)，其余智能手環(huán)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表4。

表3 智能手環(huán)24 h計(jì)步數(shù)測(cè)試結(jié)果()

表3 智能手環(huán)24 h計(jì)步數(shù)測(cè)試結(jié)果()

注：①表中*為1號(hào)與6號(hào)比較，2號(hào)與7號(hào)比較，3號(hào)與8號(hào)比較，4號(hào)與9號(hào)比較，5號(hào)與10號(hào)比較；②表中☆為6號(hào)與Withings手環(huán)比較，7號(hào)與蘋(píng)果6s手機(jī)比較，8號(hào)與蘋(píng)果6s手機(jī)比較，9號(hào)與蘋(píng)果6s手機(jī)比較，10號(hào)與蘋(píng)果6s手機(jī)比較；③表中△為1號(hào)手環(huán)與Withings手環(huán)比較，2號(hào)與蘋(píng)果6s手機(jī)比較，3號(hào)與蘋(píng)果6s手機(jī)比較，4號(hào)與蘋(píng)果6s手機(jī)比較，5號(hào)與蘋(píng)果6s手機(jī)比較。

設(shè)備 步數(shù)(步) t值 P值1號(hào)手環(huán) 10538.6±4938.4 -0.89* 0.426 6號(hào)手環(huán) 11193.0±3633.4 0.72☆ 0.511 Withings手環(huán) 10629.0±3298.7 -0.06△ 0.954 2號(hào)手環(huán) 11368.6±2262.7 1.93* 0.127 7號(hào)手環(huán) 11219.6±2107.5 2.73☆ 0.052蘋(píng)果6s手機(jī) 10056.0±1610.1 2.88△ 0.045 3號(hào)手環(huán) 6928.2±5535.6 0.92* 0.409 8號(hào)手環(huán) 6587.6±5570.6 -0.46☆ 0.670蘋(píng)果6s手機(jī) 6715.8±5381.0 0.71△ 0.516 4號(hào)手環(huán) 11521.0±3964.7 2.03* 0.112 9號(hào)手環(huán) 11029.0±3736.4 -1.58☆ 0.189蘋(píng)果6s手機(jī) 12713.4±4300.2 -0.95△ 0.395 5號(hào)手環(huán) 6544.2±1168.0 -1.20* 0.296 10號(hào)手環(huán) 6990.4±1259.9 -0.63☆ 0.563

表4 智能手環(huán)睡眠時(shí)間測(cè)試結(jié)果()

表4 智能手環(huán)睡眠時(shí)間測(cè)試結(jié)果()

設(shè)備 總睡眠 淺睡眠 深睡眠時(shí)間(min) t值 P值 時(shí)間(min) t值 P值 時(shí)間(min) t值 P值1號(hào)手環(huán) 422.00±37.18 1.63 0.178 281.00±71.54 0.72 0.512 141.00±67.95 -0.43 0.688 6號(hào)手環(huán) 420.00±37.42 277.00±63.40 143.00±62.31 2號(hào)手環(huán) 431.00±77.01 0.00 1.000 254.00±40.37 1.51 0.206 177.00±52.63 -2.06 0.108 7號(hào)手環(huán) 431.00±76.44 247.00±37.18 184.00±48.40 3號(hào)手環(huán) 513.00±40.87 0.49 0.649 432.00±48.17 1.01 0.370 83.00±22.80 -1.14 0.319 8號(hào)手環(huán) 504.00±70.92 404.00±107.09 100.00±45.42 4號(hào)手環(huán) 462.00±59.22 0.00 1.000 312.00±45.63 -1.97 0.120 148.00±30.94 1.24 0.284 9號(hào)手環(huán) 462.00±59.22 320.00±53.32 142.00±39.78 5號(hào)手環(huán) 424.00±86.70 -1.53 0.200 330.00±65.48 -0.91 0.413 94.00±47.75 -3.59 0.023 10號(hào)手環(huán) 465.00±81.16 356.00±89.26 109.00±44.36

3 討論

智能手環(huán)在收縮壓測(cè)試中測(cè)量值與測(cè)得參考值基本一致，其能夠反映出被測(cè)量者收縮壓的真實(shí)狀況；但在舒張壓與心率方面，智能手環(huán)與測(cè)得參考值大體呈現(xiàn)出不一致，尤其在舒張壓測(cè)試中所有智能手環(huán)測(cè)量值與測(cè)得參考值均不一致，且智能手環(huán)測(cè)量值較參考值偏高，故其反映被測(cè)試者的舒張壓時(shí)可能較真實(shí)值高，而心率測(cè)試僅兩只智能手環(huán)測(cè)量值與參考值比較無(wú)差異。其余各只手環(huán)測(cè)量值均與參考值不一致，且較參考值高，即其測(cè)量值較真實(shí)值偏高。1～10號(hào)智能手環(huán)在各項(xiàng)測(cè)試中的精確度較參考值的精確度差，表明智能手環(huán)測(cè)量穩(wěn)定性不如電子血壓計(jì)好。

在本研究24 h計(jì)步數(shù)測(cè)試中，各智能手環(huán)之間，智能手環(huán)與蘋(píng)果6s手機(jī)和Withings手環(huán)之間的測(cè)量值無(wú)差別，表明智能手環(huán)的計(jì)步功能具有一致性，且智能手環(huán)與另外兩種設(shè)備的計(jì)步功能也具有一致性。各編號(hào)智能手環(huán)分別在總睡眠時(shí)間、淺睡眠時(shí)間及深睡眠時(shí)間的測(cè)試結(jié)果總體上無(wú)差別，該品牌型號(hào)的每款智能手環(huán)的睡眠監(jiān)測(cè)功能一致。

通過(guò)對(duì)10只智能手環(huán)各項(xiàng)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，了解其血壓等功能的準(zhǔn)確性和精確性。智能手環(huán)的血壓心率測(cè)試功能精準(zhǔn)度不及電子血壓計(jì)，因此若要使用該智能手環(huán)采集數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)據(jù)此對(duì)其結(jié)果做適當(dāng)校正。智能手環(huán)的計(jì)步功能與現(xiàn)有的一些計(jì)步工具測(cè)量結(jié)果無(wú)差別，可能是現(xiàn)有的計(jì)步工程技術(shù)開(kāi)發(fā)程度普遍相近，使不同設(shè)備的計(jì)步功能相同。智能手環(huán)與Withings手環(huán)之間的計(jì)步與睡眠時(shí)間監(jiān)測(cè)功能無(wú)差別。該品牌智能手環(huán)的血壓、心率測(cè)定功能其準(zhǔn)確度或精確度都不可代替專(zhuān)業(yè)醫(yī)療測(cè)量設(shè)備，只能作為部分參考。已確診的高血壓患者不能只依賴該產(chǎn)品作為運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)依據(jù)；由于可穿戴設(shè)備的使用，對(duì)其功能的校正和新功能的開(kāi)發(fā)應(yīng)更多被考慮[8]。

智能可穿戴設(shè)備能夠指導(dǎo)和鼓勵(lì)人們擁有更健康的生活習(xí)慣[9-12]。適當(dāng)?shù)腻憻?、健康的睡眠?xí)慣能夠增長(zhǎng)壽命，改善健康和預(yù)防疾病[13]。因此，智能手環(huán)的計(jì)步和睡眠監(jiān)測(cè)功能可在一定程度上對(duì)增進(jìn)人體健康起到積極作用。

參考文獻(xiàn)

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