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2017-01-02

每種心跳錶都可以用來量 HRV 嗎?






現在市面上常見的心跳錶主要分成胸口心跳帶跟手腕光學式兩種,這兩種都可以用來量 HRV(心跳變異率)嗎?先跟大家介紹一下這兩種裝置有什麼差別。



綁在胸口的心跳帶


你可以把你的心跳帶拿來看,上面除了鬆緊帶的部分之外,還有幾片橡膠材質的部分對嗎?那些橡膠材質的材質是用來接收心臟收縮訊號的電極片。這一種藉由接收心跳收縮訊號並傳送資料到其他裝置的稱為被動式,同類型的裝置有:

1. 醫療院所量測心電圖(簡稱 ECG or EKG)時在待測者身上放置 3 ~ 12 個貼片的,這一類型可以偵測到完整的心電圖波形(完整的 Q、R、S 形狀,如下圖)。


Q、R、S分別代表單次心跳波形中不同的位置


2. 胸口式:綁在胸口的心跳帶大部分提供 1 ~ 3 個電極,這種可能無法量到完整的波形,但是可以量到心跳間的波峰( 從這一個 R 到下一個 R )。
3. 手持式:通常提供兩個電極,也是可以量到心跳間的波峰。

這類型量測裝置的優點:
1. 比較準。
2. 容易上手。
3. 綁在胸口上比較不會量到因為手腳不小心亂動的誤差值。
4. 容易跟其他裝置連接,例如利用藍芽或 ANT+ 。

缺點:
1. 冬天天氣冷的時候,貼冷冷的貼片在身上會有點不舒服。
2. 如果軀幹動了一下,還是會形成雜訊(因為你的心又多跳了幾下)。
3. 如果貼片沒貼緊皮膚會造成雜訊。
4. 心跳帶對特殊身材的人來說比較不舒服。例如嬌小的身材可能會讓心跳帶不夠緊、有胸毛的人可能容易被扯到毛。

使用這類型裝置時要注意貼片要緊貼著皮膚,貼片上可能需要一些水分才能充分的傳導訊號。


LED 光學腕式


這一類型的裝置先藉由 LED 發光之後,再偵測從皮膚反射回來的光,由此得知有多少血流通過。




優點:
1. 方便。
2. 容易跟其他裝置連接,例如利用藍芽或 ANT+ 。

缺點:
1. 準確度有待觀察。
2. 光學式的測法會被汗水、膚色、毛髮以及不良的血液循環影響。如果量測的人一直動來動去也有影響。
3. 由於這一類大部分是固定在四肢上,所以:
   a. 四肢對於心臟的相對位置會有影響。
   b. LED的光源可能會被外部的強光影響,例如鬆鬆的戴在手腕上,手腕跟光源感應器之間的縫隙太大就會讓外部的光跑進去,使得可能感應器連陽光也誤認為是心跳的訊號。


那一種適合用來量 HRV ?


可以量心率的裝置不代表可以量 HRV,因為心率只要量到一分鐘內平均心跳數就可以了,HRV需要的是每次心跳之間,每次間隔的時間差多少。

每個廠商對於心率的量測方式不同,有些是用演算法去估計心跳數,不是真的有量到每次的心跳,有些廠家提供的心跳率只是平均值。但 HRV 需要確實量到每次心臟跳動與跳動之間,時間上的差異。所以即使該裝置可以量到心臟跳動波形的波峰,也不能代表他可以量到波峰與波峰間的時間差。所以如果要購買可以量測 HRV 的心跳錶,要先跟廠商確認是否可以量到心臟跳動時的時間差(R-R intervals or inter-beat intervals),以及傳送出來的資料是原始數據,而不是經過計算的。


上圖是兩次心跳的波形,每次心跳與心跳之間的時間差(R-R intervals)都會有些微變動。