各种智能手环（智能穿戴设备）的心率监测功能精准度怎么样？都有哪些技术在里面？
众所周知心率是运动中极其重要的一项指标，各种智能设备相继推出了心率监测功能，它的准确度如何？用到了那些技术？有哪一些优缺点？目前具有心率监测的设备有（主要指不用带心率带）：1.Microsoft Band2.Adidas miCoach Fit Smart 3.Fitbit Surge4.5.Jawbone UP 36.Apple Watch7.小米手环光感版
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我是从事可穿戴医疗器械研究和开发的电子工程PhD，难得在知乎上看到自己可以答的专业问题。仅做技术性探讨，即只回答题主第二个问题，不做产品测评（因为我没有买过这些商业化产品）。目前来讲，成熟的心率无创测量手段有血氧法，光电容积法，心电信号法，和动脉压力法。（1）血氧法。如果大家读书时候做过台阶测试（一种心肺功能的体锻测试）的话，那么一定对这种心率测试方法不陌生。那种夹在食指尖的心率测试仪就是采用这种方案。一般来讲，完整的血氧饱和度仪往往有2种发光二极管，一种波长660nm，是可见光的红光，一种波长900多nm，是红外线。血管中携氧的血红蛋白和不携带氧的血红蛋白，对两种光的吸收率是不同的。如下图。同时，血管中的氧含量，是有消耗——心脏泵血增加——再消耗这样的周期过程的。这个周期刚好与心率是一致的。血氧法的优势是提供心率和血氧饱和度两种信号。劣势是由于需要在另一端接受透射光信号，那么这部分人体组织就必须足够薄才行，全身上下合适的位置就只有指尖和耳垂。手腕太厚了，可见光根本无法穿透，使用范围比较受限制。所以题主列举几种运动腕表都没有采用这个方案。（2）光电体积法。这种方案是追踪可见光（绿光）在人体组织中的反射。通常是有两个绿色LED向手腕发出可见光，然后中间有个光电传感器感应反射光。如下：人体的皮肤，骨骼，肉，脂肪等对光的反射是固定值，而毛细血管和动脉静脉由于随着脉搏容积不停变大变小，所以对光的反射是波动值。这个波动的频率就是脉搏，一般也跟心率是一致的。人体的皮肤，骨骼，肉，脂肪等对光的反射是固定值，而毛细血管和动脉静脉由于随着脉搏容积不停变大变小，所以对光的反射是波动值。这个波动的频率就是脉搏，一般也跟心率是一致的。这种方法只能得到心率信号，但是相对对运动带来的噪声抵抗力比较强，很适合目前的运动腕表。题主所举例的几种运动腕表都是采用这个方法。至于精度嘛。。。除了apple watch（下图）以外，其他几家（上图）都是用的同一款飞利浦的专利传感器。。。。。。唯一能做的花头无非就是加速度仪去补偿运动噪声的算法不同，从我经验出发，应该都大同小异。至于用绿光的原因。高票答主提到的“血液是红的所以用绿光”是扯淡。。。。真正原因是绿光对外界温度变化造成的信号漂移是最小的。参考：Comparison of Reflected Green Light and Infrared
Photoplethysmography，Y. Maeda et al 2008Comparison between red, green and blue light reflection photoplethysmography for heart rate monitoring during motion. Lee j et al, 2013(3)心电信号法。窦房结有节律地控制心脏收缩舒张从而向躯干泵血。这个控制信号是一个电信号（人体神经信号在神经上都表现为电信号），会逐渐扩散到体表，可以在皮肤通过电极测量。大家去医院一般用的心电仪就是采用这个原理。这个节奏就是心率，除此之外，心电信号还可以为医生诊断提供很多参考信息。目前市面上最精确的可穿戴心率测量仪器，心率带，也是采用这个方法。但是由于心电信号的波长非常长，为了测得足够精度的信号，信号电极和参考电极就必须在躯干空间上隔得足够远。一般是胸上比较远得两点，或者左手和右手，或者手和脚等。腕表就比较难采用这个方案，除非有人愿意同时带两个表（不要恶意膜蛤）。（4）动脉血压法。这其实是最古老的方法，中医的诊脉。在手腕或者颈部两侧，都可以经皮肤摸到动脉的压力有规律地涨落。通过压力传感器可以将这个信号变成心率。这个方案也是目前商用最不成熟的，原因一是压力传感器需要长期对穿戴者的动脉半压迫，有不适感。二是压力传感器难以以合适的方式固定在皮肤表面：固定地太紧会导致血流不畅，固定地太松又无法实现测量。这个问题在运动腕表设计中表现得格外明显。所以该方法一般只在医院中对手术中手术后的静息病人使用。
恰好最近在研究类似心率手环分析，然无人邀请自己，容我孤独寂寞冷一会儿。过5赞开始答题。不管到不到5赞，自己都想回答这个问题了。第一种：PPG 光电容积脉搏波描记法原理（Photo Plethysmo Graphy）简单来说，反射而已，就是利用血液中透光率的脉动变化，折算成电信号，对应就是心率。代表产品：Fitbit charge HR & Surge当一定波长的光束照射到指端皮肤表面时，光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器，在此过程中由于受到指，端皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用，检测器检测到的光强度将减弱。其中皮肤、肌肉组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的，而皮肤内的血液，容积在心脏作用下呈搏动性变化。当心脏收缩时外周血容量最多光吸收量也最大，检测到的光强度最小。而在心脏舒张时，正好相反，检测到的光强度最大，使光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化。附上临床的应用论文
为什么经常见到的都是绿光LED？因为在血液这种红色液体面前，绿光的吸收率是最大的，对于数据判断是比较准确的。当用户的心脏跳动时，会有更多的血液流过用户的手腕，绿光的吸收量也会越大。在心脏跳动间隙，血液流量减少，导致绿光的吸收也会减少。举个例子，假设手环的发光数值为100，皮肤肌肉组织吸收恒定的10，血液总吸收为15，那反射后为100-10*2-15=65，然后动脉血过来，红细胞含氧增多，血液总吸收变成了2被，那反射后为50，之后会一直处于65-50-65-50-65-50-65-50-65-50……，通过计算每秒多少次脉冲变化，就得出你的心率。不知道PPG这种方式有没有看明白呢？不熟悉血液循环方式的，可以看下这个，顺便复习下初中学过的血液循环知识。它的原理就决定了它的缺点，如果手环和皮肤直接有很多汗液呢？那数值就会不准确。如果你的数值是这样变化，65-50-65-50-65-50-66-51-62-50-65等，这也会让机器蒙逼了。总结来说：这种方法，测量静息脉搏和正常有规则运动（跑步等）还是比较准的，但对于无规则的运动，如足球羽毛球等无规则运动，举例所说的假设数值会乱蹦，会稍微准确度下降。但也是相差几个数值来说，对于非专业人士，我感觉应该足够了吧。第二种：心电信号测量，类似ECG（心电图）这个说的简单点，就是你去医院做过的心电图，其实有点类似。不同的是，医院需要在心口、脚上、手腕上都要加上电极，需要测量更多的数据，而腕式手表就不需要那么多数据，仅仅心率就够了。简单来说，心脏周围的组织和体液都能导电，因此可将人体看成为一个具有长、宽、厚三度空间的容积导体。心脏好比电源，无数心肌细胞动作电位变化的总和可以传导并反映到体表。在体表很多点之间存在着电位差，也有很多点彼此之间无电位差是等电的。通过收集到的电极变化，经过算法处理，可以还原出很多数值，其中可以还原出心率数值。（图片看看就算了，侵权联系我删除）（图片看看就算了，侵权联系我删除）每次心跳，人的体表都会有微小的电极变化，而捕捉到这些电极变化，再经过算法就可以还原出心率跳动的频率。据我所知，手环内，好像jawbong UP 3采用的是心电测量技术，其它大部分都是光电技术。截图为例至于心率带，一般也都采用心电测量，检测体表电极变化，还原出心率数值。再多说几句，心率带有硬性和软性两种材料，区别很简单，看是不是有柔性薄膜电极。通常情况下，有柔性薄膜电极的数值会准确一点，而且沾点水会更紧密些。（想想我去测量一些对比心率数值时，会偶尔用嘴舔下然后粘上去，画面不敢想象）为什么要用柔性薄膜点击？柔性薄膜电极可以紧密地贴住胸部轮廓，光滑的电极表面沾水后会产生很强的吸附性，牢牢地粘附在皮肤表面，大大降低了运动中胸带位移摩擦对心率信号的干扰。目前主流的心率表厂家比如 POLAR 博能,, SUUNTO 松拓, GARMIN 佳明，MIO迈欧等等都有相关产品，我就不做广告了。心电测量有什么缺点？我擦，必须有啊。想象你做心电图的时候，一次都要百十块钱，凭什么啊？因为数据处理复杂，它测量的电极变化中，不仅仅只有心率数据而已，还有更多的信息，心率只是其中很小的数据，各个组织器官正常和病变情况下的数据也都是不同的。微小的变化，是好事也是坏事，一方面精准，一方面更难把控。详细可以参考@，他更专业，部分图片也是来自他那里的。更多的医学上心电测量的，可以看下他的回答。第三种：***********等到赞2000个继续回来填坑。
实名反对郭亚超的高票答案中关于血是红的所以选择绿光这种完全信口开河的答案！选择绿光的原因在于其波长在氧和血红蛋白与非氧和血红蛋白匀有较好的吸收系数，这意味着在同样的条件下绿光所获得的脉搏波的信号质量更好，所以更利于计算心率！就心率监测目前已知的主要手段有声，光，电，压四种。1.声 通常是利用超声多普勒原理来检查心脏的搏动，常见的胎心仪就是这一原理。2.光 利用光透射或反射血管内流动的血液（脉搏）来检测脉率，通常情况下是等于心率的。目前绝大部分手环都是这一原理来检测心率。3.电 就是大家通常说的ECG信号，它是有人体心脏搏动而产生的毫伏级电信号，大家看到体检的心电图，心率带等至少需要两个以上电极的设备都属于这种检测原理。4.压 通常使用一个压力传感器来检测脉博搏动的微弱压力信号来检测脉率，有极少手环使用，主要在血压检测中计算血压和脉率。
最近开始健身，利用心率检测运动强度。现在手上有一条迪卡侬心率带和fitbit charge hr 手环，前几天评测了heha qi 手环。
现在在医院工作，经常看监护和血氧饱和度，对光脉搏ppg的心电有一定了解。
大多数手环采用ppg技术，但是ppg的简单原理是心脏间断性的把血泵到外周，皮肤下的毛细血管会间断性的出现多血---少血的变化，根据血红蛋白对光的不同吸收率计算得出心率变化，但是运动的时候，这种变化就会受到运动的干扰（心脏泵出血的多少可能出现改变，绷紧的肌肉也会影响到皮下毛细血管的充盈），这就是最考算法的时候。另外心率失常比如说房颤，也会导致心率和脉搏不一样。
就像上面一个朋友说的，ppg在规律的运动时心率相对准确，不规则运动，或者健身时，和真实性与一致性不好。
说了这么多，都是理论，我发几个对比图让大家有一个感性认识吧。
这是我今天中午健身时，使用心率带和Fitbit对比的图可以看出来一致性非常差，fitbit仅仅能看到一个大致的趋势。但是在骑行的时候，一致性就好多了。可以看出来一致性非常差，fitbit仅仅能看到一个大致的趋势。但是在骑行的时候，一致性就好多了。Fitbit后半程因为皮肤开始出汗，导致心率准确性下降。相反的是，心率带汗越多越是准确（导电性更好了）。而在平静的时候，基本一致。我现在运动的解决方案是，健身是试用心率带，连着手机，利用心率知道运动，平时使用Fitbit监测步数和24小时心率变化和睡眠心率。我现在运动的解决方案是，健身是试用心率带，连着手机，利用心率知道运动，平时使用Fitbit监测步数和24小时心率变化和睡眠心率。
其实fitbit的静息心率很好用，上图可见，国庆这几天休息得好，静息心率也在往下国庆这几天休息得好，静息心率也在往下降。
其他几种ppg手环原理基本一致，不同的是算法和优化的区别，网络评测是微软手环和mio 手环运动时心率最准确，不过没有体验过。但是jawbone up3没有研究过，原理就不太清楚，按理说手环这么小的距离检查心电的电势差非常困难，感觉不太可靠。附上我评测的heha qi手环，
没入手，试答，刨坑了算是。希望能有入手的朋友能进来心率测量有两大方案，一个是光电，靠血管的光反射来监测；一个是监测生物电。两种方案各有优劣，总的来说在运动环境下生物电方式会更加准确，大部分使用光电方式都需要静息状态测量。jawbone是采用的生物电方式，猜测和产品定位在运动手环有很大关系。以jawbone的作风应该会调试到比较准才会发布。补充一句是，对于个体而言，手环的心率监控重要性在于可以连续监测，即使绝对值不准（手环也很难做到特别准），但是相对变化趋势分析起来就会非常有价值
补充一款能测心率的37度手环，99元。2015年4月上市。37度手环使用了两种测量心率的技术，一种是绿光测心率，也是目前很多厂商都采用的方案。另一种是白光测量心率。我们两种方案测量准确度不相上下，使用的时候主要考虑的是功耗的问题。绿光不能测量血压和呼吸。在单独测量心率的时候使用。省电白光都可以测。功耗相对绿光要高一些。
mio alpha2，比较准确，本人带着此表同时做心电图验证过
居然没人提起moto360？？？
如果手环变成这样的话：能用太阳能充电～能测试出很多种常见的疾病～能感知温湿度，并给出穿衣及饮食方案～能驱蚊虫效果（在里面内置一种蚊虫害怕的声音，肉耳听不到，这个应该很容易），能提示喝水，像十万个为什么一样，能回答我们各种问题等。真的变成人类生活小帮手。也许未来人类每人都有一个这样的手环～
正在用佳明的FR225，据说是mio的技术。静止时跟人工计数对比过，很准；跑步时没人工计过，但是FR225测到的心率跟跑步速度直接相关
不运动 再精确又怎样
哪个产品可以做全自动的血压心率计么？ 想给老人送一个 求推荐
MB运动心率感觉虚高，locked的时候搭脉对比频率会有不同步的时候。
心率监测的原理通常两种：一种是光电透射测量法，还有一种是心动电流测量法。目前市面上的智能手表监测心率的功能多是采用了光电透射测量法，光电测量方法是利用血管内血液血红蛋白的吸光度的变化来测量脉搏。手表装有红外发射光束回路和接收反射回路。
我知道的还有一款智能健康头带cimcare,希盟头带，不同于以上智能穿戴设备的是，Cimcare(希盟头带)可以实时监测运动，睡眠等任何日常活动过程中的心率，展示在用户面前的是一段时间内的心率波形图，点击波形图的任何一个位置都会有相对应时间点的心率数值。希盟科技之所以可以做到如此精细，是因为希盟科技独有的在光电透射测量中防干扰（例如大汗淋漓状态）防震动（例如剧烈运动的状态）的专利技术，这项多参数实时健康监护系统的专利技术使得心率监测过程中的滤波算法更加精密，可自动辨别心率波形，干扰波形。
注明一下 up3只能测静息心跳 而且只会显示睡眠期间的心跳 基本没什么用 据说会解锁实时心跳 但是按照他跳水的尿性 起码等到up4快出吧
不提mio的答案，我觉得没什么意义…市面上garmin apple都是mio的技术…
老爷子喜欢，专门研究了下，结论就是手环基本不好用，还是找库克实在，而且还可以静静的装逼。价钱贵不过确实可以，最大的缺点是电池，不急建议等二代的说。-_-#买三块了，加送的四块
第一，手环测的是脉率，一般人的脉率与心率一致，特殊病人可能测出来不一致。第二，手环都不是医疗器械，临床准确性没有验证，不好评价。但是类似的测脉率的技术（光电类产品）已经广泛用于血氧仪产品上，较为成熟，市场上售卖的血氧仪一般都是有证医疗器械产品，脉率在平稳时的准确性基本上可以保证，脉率变化时准确性和机器算法有关，可能各不相同。另外，运动，弱灌注，强光干扰都可能影响测量准确性。
运动带来的噪声抵抗力比较强，很适合目前的运动腕表
手中只有surge，那么我就说下surge的表现好了，由于主要是测定血液流动速度，所以不规则运动下心率测定是不准确的，例如hiit，羽毛球等心率波动较大的运动，在长时间的有氧运动下，它的表现跟较为准确的心率带几乎一致，误差2到3以内。Apple 的表不算一个运动手表，它的作用主要在时尚办公领域，测定心率真的不行。专注血压监测，开发历时近两年的37度手环
知乎大神们觉得靠谱吗？靠谱就搞一个送老爸了。?
感谢@XIAO HAN的专业回答，国内这几年有电子血压计取代水银的趋势，体温计也一样。不知道是否和环保有关。最近刚看到新报道，觉得产品不靠谱，啥原因？如果用个光学传感器监测就能得到压力值那就是个笑话。不服来辩！现在找个有趣好用的穿戴设备真正不容易。 更新
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用了37手環幾天了皮黑的，胖的，毛多的，都很難測出血壓要把測頭找皮白一點的地方，最好有青絲血管的那裏，用點力壓著，才能測的到血壓檢測的數值不是很穩，連測三次，浮動很大
＠张舜尧 赞同MikeWay的说法，我买了两个，心率还可以，血压目前测下来非常不准。对于穿戴式血压监测设备，我一直持有兴趣并且关注，但是没有找到可行的办法。另外你们的App交互设计实在太差，远低于你们产品的设计水平。
最近在健身 想要买个心率监测设备 十分想入手这个手环 有没有用过的大神能给说一下 心率监测功能准确吗
想法很好，还有很多问题要克服
我买了一个，然后发现老人需要当表用，没有数字显示，然后他用了几天，皮肤过敏了起了红点，然后我绑定了，然后现在绿灯常量也不知道怎么回事，反正就是无法测量也无法关闭，数据本身和血压计出入很大的，哎~
利用光电传感器测量血压是有一定的研究价值，但是其原理并不是
同学解释的这样。首先一点，光电容积脉搏波描记法（简称PPG）并不是用来测量血流速度的，而是用来测量血容积脉搏波的，即动脉里血容积的变化情况。在血管特性并不恒定的情况下，单凭容积变化推导压力变化，不是那么容易的！英国卡迪夫大学SC Millasseau 所在的科研组利用统计学模型，推导了一组传输函数，用来量化手指末梢动脉血容积变化跟末梢动脉血压变化之间的量化关系【1】。英国纽卡斯尔大学医疗物理部门的J Allen博士也做过类似的研究【2】。这些研究可以作为用PPG技术得到血压信息的理论基础。然而，姑且不论这类方法的准确性，要从指端血压得到我们平常在手臂上测量所得的血压还需要额外的两个步骤：1）建立新的统计模型；2）用臂式血压值校准。文献【3】中描述的专利就是采用了这两个步骤。37度手环真的有考虑到这些问题吗？
用手表测血压并不是没有成功的先例，新加坡健资国际研发的BPpro就是这样一款设备，并获得了FDA认证。不过人家用的是压力传感器，不是光电的，价格也不便宜，2W+ 【4】。至于37度手环，并没有获得任何知识产权、医疗器械认证，甚至连个安全认证都没有，卖99也算是一分钱一分货吧！References:[1] Millasseau S C, Guigui F G, Kelly R P, et al. Noninvasive assessment of the digital volume pulse comparison with the peripheral pressure pulse[J]. Hypertension, ): 952-956.[2] Allen J, Murray A. Modelling the relationship between peripheral blood pressure and blood volume pulses using linear and neural network system identification techniques[J]. Physiological measurement, ): 287.[3] Fortin J, Grüllenberger R. Apparatus and method for enhancing and analyzing signals from a continuous non-invasive blood pressure device: U.S. Patent 8,814,800[P]. .[4]
哎呀 这个问题怎么分类到医疗器械下面了啊！我们讨论医疗器械的时候一般都是扣者“安全、有效”的！所以请不要把玩具分类到医疗器械下面好吗（严肃）！
使用37度手环2天了，想吐槽下。37手环的光学测血压功能需要紧贴皮肤，现在的37手环长条形状即使把光头佩戴贴紧皮肤了，只要手腕旋转下，光头就歪了，检测结果肯定受影响。既然有这个功能上的实际需求，那设计成圆形或者是胖些，更能保证光头对位准确。37的APP设计实在是太糟糕，看看这个软件主界面，作为一个普通用户我的第一感觉就是“乱七八糟”、不知所措。应该是工程思维主导搞出的APP，看着这一个个心率、呼吸频率、 睡眠等单项指标，顿时有点上当受骗的感觉。我买的是手环啊，不是去医院体检拿的体检化验单啊，你软件主界面给我推这些一个个“点”“点”点”的功能是几个意思？想知道这些结果我用欧姆龙等家用医疗检测仪器好了，用手环干嘛？使用手环是为了按时间轴记录流水账的，APP应该是给我一个“线”状记录流水单：7点我干了啥、7点半我干了啥、8点我又干了啥。不管手环有多少功能，时间轴上的“节点”应该是身体的各种运动状态，静止啊、步行啊、跑步啊、睡觉啊这类直观显性的身体状态，而不是什么血压、心率这类身体内部指标。37的APP竟然把血压、心率指标放在时间轴流水线上，结果就是这个软件完全没了时间轴、没有数据感，导致我打开软件感觉不到手环在记录我的点滴。成了一个测量仪器、还是个手环级别不准确的。不知道37为何这么设计软件，强调自己的血压监测功能？还是没有搞好各种运动状态算法？对于精准度，不管是叫健康管理手环还是运动手环都改变不了目前阶段手环还只是个玩具，数据仅供参考了，指望它替代专业测量仪器那是不切实际的搞笑。
因为大学上诊断学时，自己用水银血压计给自己测血压，就发现我的血压偏高。于是非常关注能测血压的硬件，特别是现在来个手环就能测血压，心率，皮电，呼吸，血氧。。。。今天37手环到货，高高兴兴地带到手上，准确说是戴在左手上，因为右手带上了鱼跃的血压计（作为血压、心率的参考值），同时，左手中指夹上鱼跃的血氧仪（作为心率参考值）。度~~~~呲~~结果出来了，非常可惜37手环血压非常不准，收缩压舒张压都差距20mmHg+。希望37手环能够调整一下算法，提高准确度。水银血压计并没有被取代，在医院实习的时候，有时给病人测血压还是使用水银，当然有时为了偷懒，护士站那里还是有电子血压计的。
＠张舜尧 为什么我开始感兴趣，后面看到你们公布了检测原理后没了兴趣？关于你的回答，文字+配图，对于不了解生理检测的人来说应该是很脑补基础知识。为了简明扼要的找出核心问题，我就想请教下你满篇的理论，原理说明，就是不告诉大家你的PV模型的基本公式，何从V血流速度换算成P血压的。介于我的高中物理知识还没有还给老师，给一个最简单的线性方程P=V.C方便大家理解。这里C与血管截面积和血管弹性系数相关，但C这个系数你们怎么测量的？根据你满篇的理想模型，我不知道你的理想是建立在什么基础上的？ 最核心的理论基础你都不能给个靠谱解释，让大家如何相信你？想做好这个建议你看看国际知名的无创连续血压测量检测公司是怎么做的，诺基亚准备出的血压手环又是什么原理。你们应用的技术十几年前就有了，而且你们为了手环的需求还阉割了别人为计算C值的其他辅助设计。热切期盼贵司来打脸的回复，说实话我真希望能被打，至少按你们现在的设计能解决我说的问题，你们完全颠覆了可靠血压测量技术，我就是砸锅卖铁也来投你，这尼马赶超英美不在话下，投资人肯定要踏破铁鞋，肯定比现在股市翻的快赚的多。
我目前在哈佛医学院做博后，对美国及其他国家相关领域有一些了解，应国内友人就个人的理解回答这个“专注血压测量”的手环技术，欢迎各路大神拍砖讨论。首先，如果楼主的老爸是高血压病患者，以医学研究人员的角度出发，我还是劝你老爸到国内公立医院找相应科室的医生就诊。而作为医生大家基本只认可水银血压仪，电子血压仪或其他新兴设备只供平时测量参考；第二，医学传感技术在美国和以色列等国最发达，国内也有相关的研究者，楼主说的技术是有可能实现的，个人认为光学传感器发展的广度和深度是不错的。但是实验室设备到商用产品之前应该也不是非常容易；第三，FDA在相关的领域已经有探索性的政策，按照我的理解，这类设别也不能作为诊断依据或者缓解疾病的用途，但可以作为日常健康管理的参考，不能作为医生针对具体疾病的诊断依据，如果得了高血压方面相关疾病，请到医院看医生并用水银血压计测量。
具体不知道呢?感觉很高大上啊……期待真货上市
出来作答了@
非常感谢专业人士的视野和对创新的胸怀，确实我们的技术基础和他们一样，他们也最近跟我们接触了，肯定了我们的方式～（我在从事37度手环相关工作，近期我们确定37度手环售价99元人民币。我们从健康底线的管理角度出发重新定义了手环，我们并非运动手环，而是健康管理手环。而最受大家瞩目和关注的，就是测量血压参考值这一功能背后的光学传感器测血压技术。一个新型技术在发展初期，由于自身的不成熟性及发展阶段的特性，很容易被短视或者被已存在技术的既得利益者所质疑或扼杀。历史上这类事情一再发生，比如火车被发明的早期并没有马车快，电视被发明初期被电影制片厂群起而攻之等等。本文旨在开诚布公的讨论37度手环光学测血压技术的先进性、创新性及其局限性，希望大家更多的了解并鼓励这项技术的创新，更欢迎大家对现有产品进行真实公允的批判，共同推进生理参数测量传感器和智能健康设备行业的发展与繁荣。光学测血压技术不是被神化的黑科技，更不是出现在电视深夜档的、包治百病的电视购物。该技术是基于国际生理信号监测的前沿技术，结合数学、信号处理、生理学等知识，经过多年的研发以及临床试验才研发成功的。我将从研发背景、测量原理、技术创新性及应用前景、及局限性和未来优化空间来阐述该技术，让大家对该项技术有全方位的了解。也非常欢迎大家拍砖。一．研发背景
我们看到血压测量的发展历史基本经历了3个阶段，第一个阶段是所谓的有创阶段，也就是说的需要切开血管的测量方案，当然这种方案一般人肯定是不接受的。不过目前使用植入式传感器测量仍然是有创方案的一种，第二个阶段是进入到无创测量，使用水银血压计测量，也就是我们今天规定的经标准（人为规定的标准）第三个阶段自动化，我们家里常用的电子血压计，从发展的方向来看准备性逐渐降低，但是便携性逐渐提高，这样体现血压管理本身需要降低门槛。我们人为使用光学测量的方案可以进一步让血压测量的用户成本降低，甚至是普通人随时都可以关注自己的血压。这也是我们开发这类技术最重要的目标。二．测量原理首先我们先来了解一下什么是血压：血压是指血管内血液对单位面积血管壁的侧压力，即压强。由于血管分动脉、毛细血管和静脉，所以有动脉血压、毛细血管压和静脉血压之分。通常我们所说的血压是动脉血压，一个人每天心跳次数约为10万次，由于各种因素会导致每一次心跳的血压都不一样，这也是连续测量的意义，那么我们如何能用光学传感器测量到血管内血液对单位面积血管壁的侧压力呢？图1展示了整个测量过程和原理。我们的理论基于流体模型：假设血管中流动的血液像水在水管中流动一样（图2），在管壁摩擦等限制条件已知或相对固定的情况下，只要知道血液的流动速度，就可推算出对侧壁的压力。那我们又是如何检测到血液流速变化的呢？一般情况下，人体对光的吸收主要有三部分组成（图2）：动脉血液、静脉血液、骨骼和其他组织。而静脉血液、骨骼和其他组织对光的吸收变化在固定时间点可以忽略不计。而随着心脏的收缩和舒张，动脉血液的流速会发生变化，所以皮肤对光的吸收变化与动脉血液流速的变化直接相关。图2　　基于流体模型和皮肤对光的吸收特点，我们得出皮肤对光的吸收变化与动脉血液流速的变化直接相关。所以我们只要测得皮肤对光的吸收变化，就可以推出动脉血液流速的变化，进而可以得到某一时间点血压值。那么我们又是如何监测到皮肤对光的吸收变化呢？我们通过手环的内置光学传感器在某一时间段对用户的皮肤进行连续信号收集，通过对某一时间段连续图像进行信号处理，从而得出该时间点皮肤对光的吸收变化（图3）。所以通过皮肤对光的吸收变化，我们能求得动脉血液的流速（ν）变化，再通过流体模型计算得到血压（P）的变化值。图3三：该技术的创新性及应用前景　 从１８９６年，第一款真正意义上的血压计诞生到现在，已有１００多年的历史。目前，血压计的测量方法主要基于两种：有创测量和无创测量。有创测量就是通过穿刺在血管内放置后测得的血压，在做心脏介入诊断及治疗时就要监测患者的有创血压。无创测量就是不通过穿刺在血管内放置导管后而是通过间接测得的血压，也就是现在我们消费者和医生普遍使用的测血压方法，主要包含两种：柯氏音听诊法（以水银血压计为代表）和示波法（以电子血压计为代表）。听诊法（又叫柯氏音法）血压计，包括传统水银式血压计，数字显示血压计，半自动听诊法血压计，全自动听诊法血压计，助读式血压计，光柱式血压计，价格从几十块到上千块。将听到声音的第一声定义为收缩压，最后一声是舒张压，对于任何患者都适用。其优点：血压测量的精标准，专业医生、护士认可，做为临床诊断的唯一标准。缺点有：1：汞毒，且可能给环境造成污染；2：误差：水银纯度、水银管内的灰尘等都会影响到水银指示数字的准确度，人耳的听诊误差更是无法计算；3：使用要求高：要求能准确听到柯氏音，携带不方便。示波法（又名振荡波法）电子血压计，包括国内外各大品牌，价格从几十块到上万块。在测量血压的袖带内气压下降过程中，会出现一个振荡波，当振荡振幅达到最大时，所对应的平均外压力可视为被测量者的血压平均值，然后强行建立数学上的换算方法，以推算出血压值。缺点有：1：适用人群限制：脉搏很弱者、血压过高或过低者、恶性高血压者，等最好不要用电子血压计测量血压。2：个体差异大：示波法电子血压计对于个人来说差异很大，尤其对于高血压患者，血压测量的误差较血压正常人而言时大时小。对比于现有血压测量技术，我们技术的创新性体现在：1. 第一次实现了血压的无袖带、非压迫、实时连续、无需校准测量，让用户对自己的血压趋势变化有了全新的、直观的认识；2. 体验感好，第一次实现了血压的随时、随地监测。 通过血压的连续测量，再结合用户的运动状态、睡眠状态、所在环境以及其他情绪状态，我们可以更科学的解读用户血压变化背后隐藏的健康信息或者生活习惯信息，从而给用户提供更科学的生活和健康指导。四；该技术的局限性和未来优化空间该技术的发明基于血液为理想流体这个假设前提，通过对不同个体光学信号的处理，得出相应的血压参考值。所以光源的稳定性，个体的差异性（胖瘦程度和血管分布差异）、信号处理技术的先进性都会影响血压测量的准确性和稳定性。为了更大限度的保证信号的准确性与稳定性，我们在硬件的选材和测量环境的稳定性方面进行了优化；为了最大限度的排除个体的差异性，我们通过大样本的临床试验，对测量模型进行了校准；为了保证信号处理技术的先进性，我们在算法上进行了合理的选择。在未来的技术演进优化过程中，通过硬件的合理选材、大样本的临床试验、算法的优化来提升血压测量的稳定性、准确性是我们的主要优化方向。总结：正如哈佛医学院的专业人士观察，光学测量血压的技术在美国、以色列已经有了成功甚至产品。但新型的技术需要时间来演化完善，任何有价值的创新应该建立在大胆探索、谨慎验证的基础上。毫无理由的天然黑，本就无脑。美国、以色列大胆创新进取，国内缺乏的就是try something的精神和态度。我们完成这一技术，是无法替代医用血压计，我们也不是用于医疗方面，而用于日常健康的底线管理。降低大家了解自己身体状态的使用成本才是真正的意义所在。
能测血压很有用呀，可是百度不到什么有价值信息呀。