我們在討論過 的危害與 的重要性。隨著生活方式的改變，高血壓等慢性病的發病逐漸年輕化，越來越多的打工族開始關注自己的健康情況，並希望用更「日常」的設備監測。智能手錶、手環與相關傳感器的平價普及，讓非常成熟的睡眠監測、心率監測、運動監測都成了標配。那麼，雖然市面上已經有了相關產品，血壓計這種非侵入式設備也已經非常成熟，為什麼血壓檢測還是沒能成為智能手錶的標配呢？
這篇文章，我們簡單聊聊量血壓的麻煩。
▍血壓從何而來？
我們依舊從基礎的問題聊起，什麼是血壓，以及它是從何而來。
和之前在少數派介紹過的種種健康概念相比，血壓就比較好理解了。我們能正常活著，其中很重要的因素是「循環系統」的存在。而其中，占主要部分的是由血液、心臟與全身血管組成的心血管系統。在正常運作時，血液帶著各器官的營養物質與廢料，心臟作為泵，把血液朝著正確的方向順血管往前推，在體內繞行一圈，再回到心臟開始新一輪循環。這個過程中，任何一環的錯漏都會帶來或大或小的問題。
Likeaquarius 翻譯自 LadyofHats
初中物理說過，容器內的液體會給容器壁壓力。血液也是一樣。整個循環系統的血管可以很大概地看作一個密閉容器，血液盛放在裡面，自然有一定的壓力。但只有這樣的靜壓力是不夠的，我們還需要讓血液流動起來——心臟每一次收縮，就是在給血液施加一定的壓力，讓它們正常流動。這樣額外的壓力也會傳達到容器壁，也就是我們的血管上，共同構成了「血壓」——單位面積血管壁受到的來自血液的壓力（壓強）。
血管分動脈、靜脈、毛細血管，血壓這個概念本身也是分不同血管的，我們通常默認量的「血壓」指的是在上臂測得的 肱動脈壓 。
血壓計的袖套上一般都會這樣標註位置
在這一收縮過程中，出現的血壓的最大值就是「收縮壓」，俗稱高壓。而在心室舒張期，血液也不會停止流動，剛剛被大壓力沖得擴張的動脈血管靠彈性回縮，這個回縮的力推著血液繼續向前，在舒張期的末期，到達的最低值記為「舒張壓」，俗稱低壓。
從這裡我們就能看出，一個血壓值的變動，背後可以是多種因素的綜合表現。心臟泵血能力的變化、外周血管的彈性、循環內血液的量、量血壓時的體位等等，都會影響血壓。當然，這些不是我們本次討論的重點，有關高血壓的更多內容，可以參看下面幾篇文章：
▍血壓計如何測量血壓？
現在我們知道了，關注血壓變化非常重要，它可以幫助我們從側面了解身體發生的變化，提示我們防患未然（或者亡羊補牢）。那麼，怎麼才能測到血壓呢？
最簡單也最直白的方法：血壓既然是血液施加在血管壁上的壓強，那直接在血管壁上貼個壓力傳感器，是不是就行了？
——確實，這麼測血壓不光能體現即時變化，還非常準。唯一的問題就是，一般人誰也遭不住平常測個血壓，還要冒著感染、血栓等等多餘的風險，在動脈上造個傷口插個管。所以需要開口探進血管的有創測量一般用於危重病人手術中的血壓監測，只有這種需要即時關注某部位血壓變化的情況才會用上。
我們一般採用的，都是對血壓的間接測量，比較常用的設備是電子血壓計與水銀血壓計。
袖套式水銀血壓計
水銀血壓計是比較經典的種類，發明並改進至目前的形式已經一百來年，它也確定了血壓測定的通用單位 mmHg 毫米汞柱。在 使用水銀血壓計 時，一般會將一個袖帶圍在待測者的上臂，袖帶下緣距肘窩約 2~3 cm，使給袖帶充氣，直到它壓迫到肱動脈搏動完全消失，在搏動處放好聽診器胸件，再多充氣約 30 mmHg 後，開始緩慢放氣。
接下來就是考驗檢測者聽力的時間了。隨著緩慢放氣，當血管內壓力超過外部施加的壓力時，血液會沖開被壓癟的動脈，並在聽診器中聽到明確的聲音。這第一個聲音對應的水銀柱讀數就是收縮壓。隨後繼續放氣，聽診器內會持續聽到不斷變化的、來自血液在部分打開的動脈中形成湍流的聲音。當壓力下降到這種特殊聲音突然變低沉或消失時，說明對肱動脈的壓迫解除，此時的讀數就是舒張壓。
水銀血壓計讀數被視為血壓測量的「金標準」， 只是 一方面，水銀血壓計有潛在的汞中毒風險，正在逐步停產廢棄；另一方面，電子血壓計的發展使其準確度有明顯提升，還能有效避免水銀血壓計被經驗不足的操作者誤讀的問題。
By Jacek Halicki - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=93172820
電子血壓計基本也用了一樣的原理，只是把「用耳朵聽聲音」這樣考驗技術還考驗經驗的方法，改成了相對比較客觀的壓力傳感器探測（示波法），通過記錄動脈壓力的波動與變化，得出血壓讀數。
▍智能手錶量血壓，怎麼就不行？
現在，臂戴式的電子血壓計成了家庭血壓監測的第一選擇。和水銀血壓計 相比 ，這種電子血壓計不含水銀，更輕更小更便攜，操作簡單，還避免了操作者造成的誤差。當然，這樣的產品其實也可以用在上臂以外的地方，比如近些年投入應用的腕戴式血壓計和手指式血壓計，只是隨著測量位置離心臟越來越遠、測量的動脈越來越細，血壓讀數也會更不準確。但有得測就好過沒得測，在家量就好過去醫院，尤其家中有身體抱恙的老人的，買一個能省不少麻煩。
而對每天忙得起飛、累得像狗的年輕人來說，提到家庭血壓計，更大的問題往往不是「買不買得起」，而是除非已經有明確的、要求追蹤血壓的醫囑，大多數人要麼是根本想不起來買，要麼是買了也想不起用（更別提還有有了醫囑也沒在監測的）。另外，要買血壓計這種「醫療器械」，對不少人來說還有一定的心理壓力。
所以，在各種智能可穿戴設備已經滿大街流行、還逐漸干到白菜價的今天，與其多買一個設備在家吃灰，不如直接讓已經占領手腕高地的設備爭點氣，把血壓也一併測了多好。
看起來還挺合理的，之前提到的原理也能用。但為什麼到現在也沒什麼標杆級的產品出現呢？
血壓計難做
其一，就要說到電子血壓計的內在限制：算法。
上一節我們說電子血壓計用了壓力傳感器，它記錄到的是 動脈壓力信號的振盪 ，如何把這種信號轉換成可讀的血壓數，靠的就是各個血壓計生產商自家的專利算法。比如一提到電子血壓計，大家第一時間想到的還是歐姆龍、魚躍、愛安德等老器械廠，一方面是他們做得久、做得多，另一方面就是它們這麼多年，也有了足夠的數據打磨改進自己的算法，準度能有一定保障。簡言之，這並不是一個有硬體就能做的領域。
而智能穿戴設備也不是誰想做就能做的——與手機適配程度如何、軟體生態、長時間佩戴體驗、甚至外觀等等，本身就是研究與開發起來很費工夫的問題。醫療廠商自然缺少這方面的積累，而智能設備廠商又沒什麼醫療方面算法的底子。比如歐姆龍的 HeartGuide，與其說是「智能手錶」，整體使用體驗換算下來，也就是個能顯時間、能量點別的指標的手腕血壓計，推送個來電通知是它能做的最大「智能」適配。
HeartGuide
也有產品能在兩方面都做得不錯，比如華為在 2021 年底發布的 HUAWEI WATCH D。它和 HeartGuide 一樣，配備了氣囊與氣泵，是按醫療器械的標準做的（也通過了二類醫療器械的註冊），加上自己也比歐姆龍會做智能穿戴設備，整體的使用體驗要好上不少，至少它是一個我們符合日常概念的「智能手錶」。
HUAWEI WATCH D
可是，你在生活中見過多少智能手錶用戶戴的是 WATCH D 呢？這就要說到智能手錶做血壓測量的另一個限制。
智能手錶難做
其二，對智能手錶這種有配飾性質的產品來說，如果要用腕帶式的測量方法，就註定了只能使用官方標配的錶帶。而且為了保證血壓測量的準確性，或者說，讓本就不甚準確的腕上測量偏差不要那麼大，錶帶的材質、尺寸都會有限制，舒適度也會為之讓步——比如你肯定用不上超柔軟的編織錶帶了。為了血壓測量這一個功能，手腕上要多圍一層去不掉的氣囊，有多少人會願意讓步到這一層，也不好說。
那有方法能不用專門設備就測出血壓嗎？也算有，因為有不少人就在研究繞過氣囊壓迫的測算方法。
如果你用過三星的智能手錶，就會發現它們在很早之前就上線了血壓檢測功能。它用上的是幾乎所有智能手錶都標配的 PPG（光電容積脈搏波描記法）傳感器，關於這個傳感器的作用和功能，我們之前也有過介紹，詳細的內容可以參看：
簡言之，它的主要用途就是通過探測組織反射的光，從這些光的強度、變化頻率里，分析出此時流經皮下的血液的血氧飽和度、脈搏波有何變化，進而能得出心率如何、心律如何等。
三星 採用的方案，就是通過兩個 PPG 傳感器畫出圖像的差別，得到脈搏傳導時間（PTT，pulse transmit time）。這是一個與血管彈性有關的值。在兩個 PPG 測量點距離已知且確定的情況下，PTT 的變化會與血壓的變化線性相關。再通過使用前的校準、以及對用戶個人身體數據與資料庫的對比，得到大致的相關係數，從而估算出大致的脈壓，算出血壓值。這個方案不僅能解決掉額外設備，還可以完成腕帶式檢測無法完成的任務：連續血壓監測。
圖源： Tamura, T. (2021). Cuffless blood pressure monitors: Principles, standards and approval for medical use. IEICE Transactions on Communications, 104(6), 580-586.
但你也能看出來，這樣的檢測方法又有另外限制，也就是——
測不對的血壓
——其三，躲不開的「準確性」問題。
很明顯，採用 PPG 傳感器相關的測量方式本身並不是對壓力信號的檢測，由於涉及連續檢測與大量的推算，每隔一段時間就需要對血壓值校準。因為要將手腕測得的數據，一步步換算到日常使用的、可參考的肱動脈血壓，前期小小的誤差，可能在推算後就飛速離譜起來。
比起電子血壓計推薦的一年一校，這類方法需要校準的周期更短，比如三星，推薦使用者每四周就與臂帶式血壓計校準一次，其實不到四周，這種方式得到的血壓值誤差就可以遠遠超過可接受範圍。
就像在之前的文章中講過的，PPG 傳感器精度受外界影響實在太大，環境光、加速度，都可能導致數值有誤。也因此，目前這類設備更大的意義是提示血壓的突然變化，而非準確讀出血壓值。想提高精度也可以，那就要增加兩個 PPG 傳感器間的距離，可小小一塊表，再大能大到哪裡去呢？
而即使是採用了氣囊式血壓計的 WATCH D 與 HeartGuide，由於手腕動脈更細更遠，測出的數值也會和肱動脈壓有差別，可靠性也比肱動脈壓更低。而且，這些設備與採用 PPG 的設備一樣，在引導中都會提到測量時要採用一定的體位，並且要保持平靜——事實上，即使是醫療級的設備，體位與平靜也是必要要求。量血壓的過程可以受到多種因素影響，產生讀數的偏差， 包括 體位、臂帶充氣造成的高血壓、臂帶尺寸、採集的位置等等。甚至同樣是家庭血壓計，腕式測得的數據，可信度就會比臂帶式測來的低上一截。
血壓不像心率，心率可以有一個較大的正常波動範圍，血壓很多時候高了低了就是差那麼幾個毫米汞柱，可接受的誤差更小。誇張點說，10 次的誤差對心率來說可能不算什麼，但 10 mmHg 往往足夠漏報一次血壓異常，而血壓異常背後常常是更棘手的潛在風險。
到最後，想要穩定、正確測出有醫學意義、能拿來說事的血壓值，還是要用上經過專業培訓的醫療人員和臨床級的、定期校準的儀器，似乎這麼多年的發展，怎麼也逃不出那一個鼓脹的氣囊。
種種因素累加起來，讓智能手錶的血壓檢測直到現在，也還是一個噱頭般的功能。大把品牌說自己在做，可輪到用起來，大多還是離不開電子血壓計的協助。但如果沒有一台血壓計，又有幾個人能真的定期去社區醫院或藥房，坐上幾分鐘給自己的手錶校準呢？
當然，廠商也都在努力嘗試改進這種現狀。有的和健康研究機構合作，希望找到更切合實際的參數；有的和傳感器廠商合作，改善傳感器的精度；還有的試圖從其他生理值與傳感器下手，找到換算血壓的 新通路 。可這些研究什麼時候能有成果、什麼時候能達到足夠抬上手腕的精度，甚至什麼時候能脫離對標準電子血壓計的依賴，都還沒個准數。
近年來，時不時有傳聞稱 Apple Watch 會在下一代就加上血壓檢測，尤其今年出現了 Apple Watch X 的傳言，讓這一說法似乎不再那麼虛無縹緲。不知道明年是否有機會，看到血壓檢測也像之前的各種傳感器一樣，成為手腕一點就能完成的輕鬆小事。
