Wearable Technology Innovations

可穿戴技术创新

身体掌控 · 信号、运动与日常生活

可穿戴技术创新

实用的可穿戴设备能让某些事情更容易理解:跑步时的用力程度、不断变化的睡眠规律、值得进一步调查的心律,或正在重新学习的动作。

手表、戒指、贴片和配备传感器的服装,将测量带到了生活真实发生的场景中。当可靠的观察结果帮助某人做出值得的决定时,它们才能发挥最大的价值。

本指南介绍先进的生物特征测量和智能纺织品,从屏幕下方的信号到支撑相关主张的证据。指南还探讨舒适度、隐私,以及让技术长期发挥作用的各种小型实用选择。

身体信号解读智能服装测量质量有用的反馈
Sensors in clothing, information in context A conceptual shirt contains sensing panels and a detachable electronics module. Three cards describe the relationship between a body signal, a software estimate and a useful response in daily life. This illustration does not represent a particular product or a clinical recording. Closer to the signal Useful sensing starts with a purpose. On the body Capture a signal in the right place. In the software Estimate a clearly defined measurement. In everyday life Add context and choose a useful response.
传感器检测信号;软件解读信号;人赋予结果以背景。每一步都很重要。
了解测量的对象

记录到的信号、估算出的指标和对健康状况的解读,是三种不同的东西。

让证据与用途相匹配

准确性取决于所测特征、设备、佩戴者以及使用时的环境。

让益处服务于个人

恰当的信息能够支持你的目标,而不会占据你的注意力。

01
从一个有用的问题开始

可穿戴设备为何有用

可穿戴设备是指佩戴在身体上以执行某项功能的设备或材料。在健康和健身领域,这通常意味着感知运动、生理状态或周围环境。简单的计步器、临床心脏监测仪和实验性传感器衬衫,都属于这一广泛的设备家族。

这一领域的发展经历了几项相互关联的变化:传感器变得更小,电子设备功耗更低,无线通信得到发展,软件也能够解读长时间的数据流。过去需要专门安排一次检测才能获得的测量数据,如今有时可以在日常活动中采集。

当一次简短的预约或实验室检测无法捕捉某人想要了解的规律时,这一领域尤其令人关注。正常的一周里,人会走多少路?某种症状是否与记录到的节律同时出现?两次康复就诊之间,某项练习是否得到规律练习?

测量的价值源于其用途

设备能够准确记录某些信息,却未必能改善一个人的生活。它的价值还取决于问题、解读以及随后的行动。活动记录可能有助于养成步行习惯;临床监测设备可能为诊断评估提供参考;传感器服装可能帮助治疗师比较不同疗程中的动作表现。

V3框架将传感器验证、其测量结果的分析验证,以及其与预期用途相关性的临床验证区分开来。[1] 这些区别说明,所谓“经过科学测试”需要更具体的描述。

观察

捕获了什么信号,记录是否可用?

解读

在这些特定情况下,这个结果说明了什么?

回应

什么合理的行动可以帮助这个人实现其选定的目标?

对许多读者来说,最好的起点是从小处着手。选择一个你能用日常语言解释的问题。“我想看看午餐后散步的日子里自己是否活动得更多”比“我想优化所有生物特征数据”更清楚。

技术可以让模式变得可见,但在许多有意义的活动中并非必需。交谈、写日记或走熟悉的路线也能帮助你取得进展。可穿戴设备的价值在于它所提供的帮助。

02
了解从身体到屏幕的过程

传感器如何变成测量结果

在本指南中,生物特征数据指与身体相关的测量结果。在其他语境中,该词指身份识别,例如指纹。阅读产品说明和隐私信息时,理解这一含义很重要。

大多数可穿戴设备的输出都要经过多个阶段。传感器记录物理或化学信号。电子设备对其进行转换和处理。软件会舍弃部分数据,估算某项指标,并可能将该指标与其他信息结合。屏幕上显示的数字通常是这一过程的最终结果,而不是屏幕上所称量值的直接读数。

检测到的内容、估算的内容以及仍需解读的内容
传感器或方法 正在捕获的信号 常见输出或局限性
光学传感,或PPG 与皮肤附近血容量变化相关的检测光变化。 脉搏率和脉搏时间;有些系统还会使用适合的波长估算血氧饱和度。
心电图电极 与心脏活动相关的电势差。 心律记录;单导联记录的观察范围比临床12导联心电图更窄。
加速度计和陀螺仪 加速度和角速度。 通过模型得出的步数、活动分类和运动估计值。
温度传感器 传感器所在位置或其附近的温度。 皮肤或设备接触处的温度;核心体温需要单独采用经过验证的方法或模型测量。
皮肤电电极 与汗腺活动相关的皮肤电学特性变化。 需要结合背景信息解读的生理唤醒信号。
纺织压力或拉伸传感器 材料受压或变形时电学特性的变化。 压力模式、服装拉伸程度或推断出的运动。
化学传感器 与采样流体中特定物质相关的响应。 该物质的浓度估计值,受校准和采样条件影响。

采样、过滤和缺失信息

被描述为“连续”的产品,可能会频繁测量,却只偶尔报告汇总结果。它也可能在运动、电量低或接触不良时停止记录。平滑的图表可能掩盖数据缺口、平均处理和被舍弃的读数。

滤波有助于将有用信号与噪声分开,但也可能延迟响应,或平滑掉短暂事件。因此,手表显示可能会滞后于快速变化的运动强度。最佳处理方法取决于任务是稳定的整夜趋势、短暂的运动间隔,还是临床事件。

应将传感器、指标和解读区分开来。光学脉搏计时可能有助于估算HRV;该估算可能有助于生成恢复评分;评分可能进一步给出训练建议。对第一步的信心,并不能证明后续每一步都准确。

应询问设备是否说明了它测量什么、何时测量,以及何时无法提供结果。关于不确定性的清晰信息是一项实用功能。

03
含义不同的相关测量

心率、心律和HRV

心率描述心脏搏动的频率。心律涉及心脏活动的时间安排和模式。心率变异性(HRV)描述搏动间隔的变化,通常是在适当识别并处理正常搏动和伪影之后进行评估。

两个人的平均心率可能相同,但间隔模式却不同。反过来,设备可能报告一个看似合理的平均脉搏率,却在单次搏动计时上出现错误,从而影响HRV计算。

光学脉搏与电信号搏动

腕式和戒指式传感器通常使用PPG来检测外周脉搏。基于ECG的系统则检测电活动。在适当条件下,脉搏间隔可用于估算某些HRV指标,但脉搏计时与电信号搏动计时并不是完全相同的信号。

记录条件很重要。姿势、呼吸、测量时长、近期活动,以及对不规则搏动或漏搏的处理,都会影响解读。HRV研究指南强调方法的一致性和谨慎报告。[2]

用于个人趋势追踪时,应比较可比数据:相同的指标、相近的测量时间,以及相同的测量方法。短时间的晨间读数,不应与另一台设备提供的整夜汇总数据视为等同。

恢复评分能够合理提供的信息

每日评分可能综合心率变异性(HRV)、静息脉搏、睡眠估算值和记录的活动。它可以提醒你关注值得考虑的变化。但单凭这一评分,无法确定某块肌肉或肌腱是否准备好承受特定负荷,无法解释疲劳原因,也无法反映未记录的疾病或生活事件。

结合你的感受、近期的负荷和计划进行的活动来查看评分。较低的评分是需要进一步了解的信息,而不是必须纠正的失败。高评分也不是忽视疼痛、疾病或异常疲惫的理由。

心律通知需要后续处理途径

Apple Heart Study(苹果心脏研究)共纳入419,297名参与者。在450名收到脉搏不规律通知、随后寄回可分析心电图贴片的参与者中,34%被发现患有房颤;贴片平均在收到通知13天后才贴用。对于随后在进行心电图监测期间出现的通知,其阳性预测值为84%。[3]

这些百分比回答的是不同的问题。它们不是衡量手表准确性的通用评分,也不能证明后来监测未发现房颤时,之前的每次通知都是误报。间歇性心律、时间因素以及后续检查的配合情况都很重要。

通知可以帮助你接受适当的评估。没有收到通知并不能排除心脏问题。如果读数伴随着胸痛、昏厥或明显呼吸困难等严重症状,应立即接受医疗评估,而不是等待设备确认原因。

04
寻找有助于休息的规律

睡眠追踪与恢复状态估计

睡眠穿戴设备通常根据身体活动和生理模式推断睡眠与清醒状态。有些设备还会估计浅睡、深睡和快速眼动睡眠等阶段。这些阶段通常是在没有实验室多导睡眠监测所使用的完整脑部、眼部和肌肉记录组合的情况下推断出来的。

在解读色彩丰富的整夜睡眠图表时,这一区分很有用。图表呈现的是模型对可用信号的分类,而不是直接展示大脑当时进行的一切活动。

睡眠时长和睡眠阶段的估计各有优势

一项研究比较了七种面向消费者的睡眠追踪设备与多导睡眠监测的结果,参与者为34名健康年轻人。设备通常更擅长识别睡眠,而不是识别清醒;睡眠阶段的分类并不一致,而且在睡眠质量较差或受到干扰时,性能往往会下降。[4]

这是对当时特定设备和软件的评估。不应将其用来给当前所有型号排名。但它确实说明了,笼统地声称追踪器“能够准确测量睡眠”,会让几个不同的问题悬而未决。

安静清醒状态与这样一类读者尤其相关:他们记得自己躺着清醒,而设备却显示正在睡觉。你的体验仍然是记录的一部分。设备的估计不应抹去你的记忆,也不应否定你白天的状态。

将趋势用于特定实验

你可以利用入睡和醒来时间的估计值,了解更规律的作息是否切实可行。添加一条关于旅行、加班到很晚或某个不同寻常夜晚的简短备注。查看连续几个夜晚的模式,而不是试图解读睡眠阶段百分比中的每个细微变化。

例如,提前开始睡前放松流程,即使设备显示的“深度睡眠”数值没有增加,也可能让你更轻松地开始一天。你真正想获得的益处,比改善仪表板上的每一个数字更重要。

不同制造商的睡眠评分也存在差异。软件更新或更换设备后的变化,可能部分反映了测量系统的改变。比较长期历史数据时,请将这些变化考虑在内。

当评分不足以说明问题时

持续的睡眠困难或明显的日间嗜睡,应根据整体情况进行评估。一些可穿戴设备功能具有特定的医学筛查适应症;应根据其各自的预期用途和证据来判断这些功能。普通的睡眠阶段图表不能替代这种评估。

如果追踪功能增加了你的担忧,可以减少通知,或专注于简单的睡眠日记。其目的是支持休息和日间身心健康,而不是把睡眠变成每晚的表现测试。

05
位置和环境会影响信号

血氧饱和度、温度和唤醒程度

一些常见的可穿戴设备指标使用人们熟悉的单位,因此看起来具有医学精确性。百分比、温度或“压力”评分可能显得权威,即使其底层方法存在重要局限。

血氧饱和度

SpO2 是对外周血氧饱和度的光学估算。它不能衡量有氧适能、运动期间的耗氧量,或每个组织获得的氧气量。

医疗脉搏血氧测量具有实用价值,但读数可能受到测量条件和设备性能的影响。美国食品药品监督管理局(FDA)强调了不同肤色人群之间准确性方面的担忧,并建议结合症状解读读数。[5] 不应假定腕部测量和经过验证的指尖测量具有相同的表现。

对于高海拔或呼吸监测,应根据具体情况采用合适的方法和应对方案。手表显示的令人安心的数值不应凌驾于症状恶化之上。意外出现的孤立数值可能需要检查记录质量并进行适当的临床测量,而不是仅凭图表下结论。

皮肤温度和核心体温

皮肤会与环境进行热交换。贴在手指或手腕上的传感器记录的是局部状况,会受到接触、血液循环、衣物和周围环境的影响。变化可能具有参考价值,但不能说明其原因。

设备有时显示的是相对于个人基线的偏差,而不是绝对温度。这些输出回答的是不同的问题。夜间温度高于平时,并不能单独诊断感染;当需要测量临床体温时,也不应以腕部温度趋势替代合适的体温计。

一些系统通过结合多个信号并使用模型来估算核心体温。此类说法需要在相关活动和环境中进行验证,尤其是在用于指导热暴露期间的决策时。

皮肤电活动与“压力”

皮肤电活动(EDA)反映与汗腺活动相关的皮肤电学性质变化。记录部位和方法会影响信号;既有的测量建议对此类细节作出了说明。[6]

生理唤醒可能伴随运动、炎热、兴奋、集中注意力或痛苦。EDA 信号不能直接测量皮质醇,不能识别某种特定情绪,也不能揭示一个人产生某种感受的原因。

一种有帮助的用法是引导进行简短的自我检查:当时发生了什么,改变节奏或环境是否会有所帮助?将某个数字称为“压力评分”,不应让算法凌驾于个人对自身体验的描述之上。

在这三个例子中,有用的习惯都是一样的:确定信号来源,考虑具体条件,并根据证据强度相称地解读。

06
了解手表显示的内容

血糖和血压监测

腕部屏幕可以显示来自多种不同来源的信息。它可能显示由自身传感器获取的测量值、由软件生成的估算值,或从独立医疗设备接收的数据。在依赖这个数字之前,应先区分这些情况。

连续血糖监测如何工作

常见的连续血糖监测仪,即 CGM,使用一枚延伸至皮下的小型传感器,估算间质液(细胞之间的液体)中的血糖。读数会发送至接收器、手机或兼容的联网系统。NIDDK 介绍了这一测量过程及其在糖尿病护理中的作用。[7]

这通常被称为微创监测。它不同于声称仅利用手腕处的光线测量血糖的手表。间质测量也有其自身的特性和局限,尤其是在血糖快速变化时;用户应遵循设备说明和双方商定的护理计划。

在适当的临床路径中,CGM 可能很有价值。但这并不意味着每个人都需要持续的血糖数据,也不意味着尽可能让正常的餐后血糖曲线变得平坦,已经被证实是改善健康状况的途径。读数需要结合个人情况、具体状况和监测目的进行解读。

非侵入式血糖声明需要特别谨慎

FDA 在其安全通信中表示,尚未批准任何智能手表或智能戒指在不刺破皮肤的情况下自行测量或估算血糖。FDA 将这些产品与显示已获批准血糖监测设备信息的手表区分开来。[8]

请核实您所在司法辖区的确切功能和当前状态。产品名称、令人信服的动画或应用商店页面,都不能证明一种新的血糖测量方法已经过验证。治疗决策需要适当的医学测量系统。

血压是另一项不同的测量

一些可穿戴系统配有充气袖带;另一些则根据信号和模型估算血压。无袖带方法可能需要校准,并且需要在相关血压水平、身体姿势和活动状态下进行性能评估。

FDA 于 2025 年 9 月发布的公告警告未经授权、声称能够测量或估算血压的设备和可穿戴软件。[9] 这是针对这些产品的警告,并不表示所有可穿戴血压技术都等同,也不表示任何此类技术都无法获得授权。

高血压风险通知与数值血压测量也不相同。两者都不应在未说明的情况下相互替代。如果目的是评估或管理血压,请使用经过适当验证的设备,并按照与合格专业人员商定的测量流程进行测量。

更广泛的原则很实用:在决定如何使用这个数字之前,先了解它的来源。

07
将记录的活动与实际努力程度联系起来

运动、训练负荷与能量估算

运动传感器可以让训练记录更易于查看。步数、训练时长、配速和重复路线能够从不同角度反映活动情况。可穿戴设备还可以结合运动数据和心率数据,估算能量消耗、有氧体能或训练负荷。

这些输出结果与原始信号之间的距离各不相同。计算重复动作的次数是一项任务;估算不同身体完成这些动作所消耗的能量,则是另一项任务。

步数、距离与配速

步数取决于设备如何识别运动模式,以及设备佩戴的位置。扶着栏杆、使用助行器、推手推车,或在不行走的情况下摆动手臂,都可能改变传感器与实际步数之间的关系。

对于个人比较,保持一致的设置仍然可能有帮助。如果你关注的活动无法通过步数得到良好体现,请选择更相关的记录方式,例如移动时间或完成约定活动所需的时间。骑行、游泳和轮椅推进都应采用适合这些活动的衡量方式。

户外距离可能来自卫星定位;室内距离则可能根据运动情况和步幅假设进行估算。建筑物、树木遮挡和快速改变方向都可能影响位置数据。两条记录路线之间的差异并不一定意味着你的表现发生了变化。

心率与训练强度

心率有助于描述心血管反应,但相同的心率并不代表每个人或每种情况下付出了相同的努力。高温、疾病、药物和运动类型都会影响两者之间的关系。短时间的运动可能在显示的心率完全反映出身体需求之前就已经结束。

综合使用相关指标:训练时长、适用时的配速或功率、主观用力程度,以及身体对这项活动的耐受情况。当训练区间显示所依据的假设适合使用者和任务时,它才最有用。

卡路里只是估算值

在2017年对七款腕戴式设备进行的一项评估中,能量消耗估算的误差明显大于心率测量的误差。[10] 这项历史研究并未对今天的设备进行排名,但它说明了为什么某一输出的准确性不能验证另一输出。

区分活动能量与总能量,并注意应用是否将导入的训练记录重复计算两次。不要把卡路里估算当作关于食物、运动或个人价值的精确核算系统。

实用的训练比较

假设一条熟悉且舒适的路线,经过几周后开始感觉更轻松。你的记录显示条件相近,配速也更加稳定。即使专有的健身分数几乎没有变化,这种组合仍然可能很有用。

反过来,算法更新后分数升高,也不一定代表获得了新的生理能力。让记录的趋势为真实任务中的观察提供支持:活动自如地移动、持续进行某项活动,或恢复得足够好以再次参与。

08
询问它在这项任务中的表现如何

如何评估测量质量

如果没有测量对象、比较对象和使用场景,“准确”一词是不完整的。设备可能在静息时表现良好,在间歇训练期间却不那么理想。它可能能够较为合理地估算总睡眠时间,却难以区分特定睡眠阶段。

应查找对确切功能以及相关硬件或软件版本的验证。对较早一代产品的研究可以提供背景信息,但不能确定重新设计的传感器或变更后的算法的性能。

一致性比一张看起来令人信服的图表更重要

两款设备的读数可能同步升降,但其中一款始终读数偏高。这会产生很强的相关性,却并不表示两者高度一致。平均误差也可能掩盖偶尔出现、但对预期决策很重要的大误差。

举一个说明性的例子:假设参照测量值为每分钟100次,而设备反复显示110。显示值可能看起来很稳定,也能平滑地反映变化,但仍然可能存在系统性偏差。有用的验证应同时说明典型误差及其离散程度。

准确性声明的实用解读指南
问题 有用证据 重要限制
比较了什么? 所指设备及其功能,与适当的参照方法进行比较。 与另一款未经验证的消费级设备达成一致,不能作为充分的参照。
谁参与了? 所描述的人群,包括相关年龄、身体特征和健康状况。 来自某一狭窄群体的结果可能无法适用于另一群体。
人们在做什么? 应在该功能实际使用的活动和环境中进行测试。 在坐姿下进行的实验室测试,无法证明设备在每项运动中的表现。
误差是如何报告的? 一致性、典型误差和较大误差,以及任何相关的检测指标。 一个相关系数或一张经过挑选的截图,无法完整呈现情况。
缺失数据后来如何处理? 清晰报告失败的读数和被排除的记录。 删除难以记录的数据,可能会让性能看起来好于完整的用户体验。
它帮助到任何人了吗? 有证据表明,使用这些信息能够改善相关决策或结果。 仅凭测量准确度,无法证明其带来了健康或性能方面的益处。

评估不同佩戴者的性能

Bent及其同事对53人使用的六种设备进行了测试,发现设备和活动之间存在差异。他们没有发现,在所研究的肤色组之间,心率准确度总体上存在统计学显著差异。[11] 这一结果既不应被改写为深色皮肤人群普遍失败,也不应被视为所有光学设备在不同人群中表现相同的证明。

包容性评估应考虑目标用户和具体测量内容。关于脉搏血氧仪性能的研究结果,不能直接推广到所有光学心率功能。贴合度、接触情况、运动状态以及缺失读数的分布也值得关注。

可用性会影响人们实际获得的证据

V3+框架在原有V3方法的基础上加入了可用性验证,强调不同用户能否有效操作这项技术。[12] 一个精确但难以定位或佩戴不适的传感器,在日常生活中可能只能提供很少的可用信息。

无论是购买产品还是开展临床项目,都应询问完整的使用体验:设置、记录、解读和后续跟进。可靠的结果还包括了解系统何时无法提供结果。

09
服装可以成为感知系统的一部分

智能服装能做什么

智能纺织品是指经过设计、能够感知周围环境、对其作出响应或与之互动的材料。电子纺织品则融入了电气功能。服装可以使用一个传感面板、缝入普通织物的导电路径,或本身包含功能组件的纤维。

这带来了腕戴设备难以轻松实现的可能性。衬衫可以在躯干各部位之间保持接触。袜子可以感知脚下的压力。拉伸敏感面板可以随着活动关节处织物的形变而变化。

导电、压力敏感和拉伸敏感材料

导电纱线或印刷导线可以在电极、传感器和小型电子模块之间传输信号。随着服装弯曲、拉伸和变得潮湿,其电阻和连接必须保持适用。

压力敏感纺织品在受压时会改变某种电学性质。拉伸敏感元件会随着其几何形状的变化作出响应。这些信号可以描述织物发生了什么,而软件则会估算人体运动或所关注的接触模式。

这些量彼此相关,但并不相同。衬衫上的褶皱、服装尺寸的变化或传感器在皮肤上滑动,都可能改变织物的响应,却不代表关节运动发生了同样的变化。

研究实例展示了不同路径

Luo及其同事通过数字针织演示了贴合性触觉纺织品,利用压力敏感结构研究人与环境之间的交互。[13] 这项工作说明,传感功能可以分布在材料各处,而不必局限于单个刚性设备。

Loke及其同事在基于织物的实验系统中演示了纤维内的数字电子技术,包括存储和处理能力。[14] 这类研究拓展了纤维的功能,同时也留下了有关规模化制造、维护和日常使用适用性的独立问题。

理解研究演示的最佳方式,是关注实际展示的任务。在实验中识别一组活动,并不能证明能够可靠解读每种动作、每个人或每种临床状况。

响应式服装不一定是监测器

有些服装会对温度作出响应,或提供加热、制冷、光照或振动功能。相变材料可以在设计好的温度范围内发生转变时吸收或释放热量。这可以改变热学行为,但并不能提供无限制的制冷效果,也不能保证核心体温处于安全水平。

同样,压力服也不会仅仅因为被宣传为技术服装,就变成生物特征监测器。应关注其具体功能:传感、通信、反馈或物理响应。

最有用的创新可能很简单:一种能够保持在正确位置,并因融入舒适易穿的物品而更易于使用的传感器。

10
让传感器匹配组织和任务

体育、康复和日常护理中的纺织品

智能服装在位置至关重要时尤其具有发展前景。腕部传感器无法直接记录大腿肌肉上的电活动或前脚掌下方的压力。服装可以将传感元件放置在更靠近目标信号的位置。

这种优势也带来了正确解读结果的责任。织物、个人的解剖结构、运动方式和处理方法都会影响可以得出的结论。

服装可能有助于观察的内容
应用 潜在贡献 仍需证据或背景信息的方面
心电图衬衫或纺织胸部电极 使用位置适当的接触区域记录心脏电活动。 运动过程中的信号质量、预期节律使用情况以及完整系统的性能。
表面肌电服装 观察选定肌肉上检测到的电活动。 电极放置、接触情况和分析方式;信号更大并不自动意味着力量更大或技术更好。
运动感应紧身裤或袖套 估计特定的关节运动或运动重复次数。 与适当的运动参照进行比较,并在相关体型和任务中进行测试。
压力感应袜或鞋垫 描述局部接触模式及任务期间的变化。 贴合度、鞋类、校准,以及与症状、组织负荷或临床结局之间的关系。
呼吸感应衬衫 利用胸部或腹部运动估计与呼吸相关的模式。 服装位置、运动干扰,以及对特定呼吸输出的验证。
触觉服装 在选定的时间或位置提供振动提示。 该提示是否能帮助学习或参与,同时避免分心或过度依赖。

肌肉活动并不是直接的力量评分

表面肌电图(sEMG)通过皮肤附近的电极检测电活动。信号幅度取决于记录条件和生理因素。Vigotsky 及其同事解释了为什么把它简单地解读为肌肉激活程度、力量或未来肌肉增长的指标可能会产生误导。[15]

在实际应用中,只有在相关设置受控时才应比较不同记录。传感器在两次训练之间稍有移动,或衣物接触压力不同,都可能改变信号。“正在工作的肌肉”彩色图示需要比“某项练习最佳”这样的标签更多说明。

康复需要明确的临床问题

治疗师可以使用运动传感器来检查当事人是否能完成某项特定练习、动作是否一致,或两次训练之间的练习情况发生了怎样的变化。这能让交流更加具体,并揭示简单重复次数统计所遗漏的困难。

反馈应与当事人的康复阶段和目标相匹配。不存在一种衬衫能够让人全天保持的通用完美姿势。姿势变化、舒适度以及实际任务的要求,都应纳入解读。

足部监测体现了护理路径的重要性

压力或温度监测可能有助于护理有足部并发症风险的人群,但预防溃疡不只是收集信号。DIATEMP 试验研究了 304 名复发性糖尿病相关足部溃疡高风险人群在家进行足部温度监测的效果。其主要结局显示,在指定部位总体溃疡发生率并未出现统计学显著降低。[16]

这是一种温度监测护理策略,而不是一项证明任何智能袜都能预防溃疡的试验。它强调了评估完整干预措施的必要性,包括发现异常结果后会采取什么措施。

对于运动、康复或临床护理,值得关注的问题包括由谁审查数据、哪些发现会改变方案,以及当事人的活动能力或功能是否最终得到改善。

11
可穿戴设备必须始终适合穿戴

舒适性、护理与耐用性

衣物的首要要求是,穿戴者能够在预期任务中舒适地穿着它。如果织物刺激皮肤、限制活动或偏离测量部位,再出色的传感器规格也具有有限的实际价值。

合身度是传感系统的一部分。纺织电极可能需要稳定接触;压力传感器可能会响应鞋子的松紧程度;拉伸传感器可能取决于某个衣片如何贴合身体。因此,正确尺码既是测量问题,也是服装选择问题。

洗涤改变了工程问题

反复洗涤会使衣物接触水、洗涤剂、搅动、弯折和烘干。织物可能在外观上仍然完好,但电气连接或传感响应已经发生变化。“可水洗”需要明确的操作流程和注明测试记录。

应确认是否必须拆下电子模块、允许采用哪些洗涤条件,以及是否需要重新校准。穿戴时的防水性与可机洗、可滚筒烘干或可反复接触洗涤剂并不是同一项声明。

一份有用的耐用性报告应描述产品在实际使用后的性能,而不仅仅是电路是否通过了一次测试。对于长期使用,应确认制造商是否说明了如何识别受损或不可靠的传感器。

供电、充电与维修

许多智能衣物连接到可拆卸的电池和发射器。这种设计可以简化清洗和更换,但连接器必须易于使用且经久耐用。另一些设计则将组件更深地整合到纺织品中,这可能使维修更加困难。

电池续航取决于记录的内容、数据传输的频率以及反馈是否处于启用状态。宣传中的长续航可能指的是比你计划使用的模式要求更低的模式。应为充电间隔做好计划,而不要假定每天都能生成完整记录。

应确认电池、连接器或模块出现故障时,能否在不丢弃整件衣物的情况下更换。还应考虑应用停止更新或订阅到期后会发生什么。耐用性不仅包括实体磨损,也包括软件支持。

舒适性与可使用性是实际的设计要求

人的体型、皮肤敏感度、手部灵活性、视力以及对紧身衣物的耐受度各不相同。系统应说明如何穿戴、确认接触情况以及解读反馈,而不能完全依赖过小的文字或颜色。

对于临床使用,应将安装和护理要求纳入决策。对于个人使用,应考虑普通衣物和更简单的传感器是否能更舒适地实现同样的目标。最佳设计应融入使用者实际生活的场景。

12
让信息协同工作

互联的系统与有用的反馈

手表、手机、胸带传感器和服装可以提供互补的信息。将它们结合起来,可能有助于同时描述一项任务和身体的反应。其价值取决于这些记录能否可靠地结合解读。

兼容性不仅仅是成功配对

两台设备可以成功连接,却可能对同一指标采用不同定义。一款应用可能报告活动能量,而另一款报告总能量。一台设备可能直接记录一次训练,而另一台则导入并重新发布该记录。时区、时钟漂移和数据缺失都可能造成误导性的比较。

连接服务时,请抽查一小部分生成的历史记录。确认每次训练只出现一次、时间相符且单位清晰。对于研究或临床护理,要求会更加正式,但根本问题相同:这些记录描述的是同一个事件吗?

软件变化同样重要。新算法可能会重新设定基线,或以不同方式对旧活动进行分类。当设备和软件的变化与长期比较相关时,应保留相关备注。

反馈应当支持决策

振动提示可以提醒注意约定的动作或事项。每周摘要可以显示一项活动计划是否切实可行。面向临床医生的报告可以帮助组织对已记录事件的讨论。

更频繁的反馈并不一定更有帮助。在一项要求较高的任务中,持续不断的纠正可能会造成干扰。良好的系统应允许根据活动和个人偏好调整反馈的时机和详细程度。

在一个假设的康复示例中,一件服装记录一次锻炼,同时由本人记录不适感和信心。治疗师在调整计划前会查看这三项信息。仅记录重复次数会遗漏这段经历的一部分。

简单技术也能支持有价值的改变

PACE-UP 随机试验发现,与常规护理相比,基于计步器的步行计划提高了活动量。该干预包括结构化计划和配套材料。[17] 其结果不应归因于单独运行的传感器。

这对复杂系统同样是一个有益的启示。信息通过某种日常流程、一个决定或一段支持性关系发挥作用。一个能让人更容易遵循切实可行计划的应用,可能比一个包含几十项无法解释指标的仪表板更有价值。

商定一个易于执行的查看频率。对于个人活动习惯,偶尔查看整体模式可能就足够了。对于处方医疗监测,请遵循医疗团队提供的具体响应和复查安排。

13
在设计中保留选择权和访问权限

隐私、访问权限与医疗声明

可穿戴设备记录的内容不只是一次锻炼。位置轨迹、日常作息、睡眠时间和生理模式,都可能透露某人生活中的私密细节。分享数据应当是经过慎重考虑的选择,并且有明确目的。

了解您的数据经过的路径

询问哪些信息保留在设备上,哪些会传输到手机,哪些会上传到远程服务。分别检查已连接的应用、可选的研究项目、公开个人资料和位置共享设置。

加密有助于在特定情况下保护数据,但仅凭“加密”一词并不能说明谁可以访问这些信息。根据服务的设计,服务提供商仍可能处理可读数据。对数据集进行去标识化,也不意味着每条详细的活动记录或健康记录都不可能被重新关联到某个人。

选择能够支持目标用途的最少共享范围。使用可用的账户保护措施,及时更新受支持的软件,并移除不再需要的连接。实用的数据导出应在专有评分的截图之外仍然易于理解。

欧洲数据保护背景

根据欧盟《通用数据保护条例》,健康相关数据受到特殊保护。该条例还单独规定了用于唯一识别个人的生物特征数据,并赋予个人访问权,以及在符合条件时的删除权和数据可携带权等权利。[18]

这意味着,营销中的“生物特征”不应被视为完整的法律分类。数据、用途和处理安排都很重要。隐私声明应说明谁负责处理信息、为何处理信息,以及个人如何行使适用的权利。

参与应始终是真正的选择

在工作场所、团队或保险场景中,应考虑某人能否在不遭受不公平后果的情况下拒绝接受监测。生理评分并不能很好地替代有关工作量、无障碍需求或影响表现的具体情况的对话。

能否便捷参与还取决于费用、连接条件和支持的语言。设计项目时应考虑无法舒适佩戴设备或没有兼容手机的人。缺失数据不应自动被视为不够努力。

医疗属性属于特定功能

在欧盟,医疗器械须通过适用的合格评定程序才能获得 CE 标志。[19] 软件是否符合相关要求还取决于其预期用途,欧盟委员会的指南对此作了解释。[20] 电子产品上的通用 CE 标志本身并不能证明每一项健康相关声明都已作为医疗功能接受评估。

核对具体设备、功能、目标用户和使用说明。一块手表可能同时包含一般健康功能和单独受监管的医疗功能。监管状态可能因国家而异,也可能随时间变化;应将相关声明限定在实际经过评估的功能上。

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选择真正有帮助的设备,然后定期重新评估

做出明智选择并着眼未来

好的选择始于一个你能够描述清楚的用途。以下原创框架汇总了本指南中的实用问题。你可以在购买设备前使用它,也可以在考虑现有设备是否值得继续融入日常生活时使用它。

  1. 命名问题

    选择你想了解的活动、模式或临床目的。说明在日常生活中什么才算有用的收益。

  2. 匹配测量方式

    了解设备感测的内容,以及哪些输出属于估算值。寻找与确切功能、使用者和环境条件相关的证据。

  3. 检查整体适配性

    除了关注主要规格外,还要考虑舒适度、无障碍性、充电、清洗、软件支持、数据导出和持续成本。

  4. 规划应对措施

    确定由谁查看这些信息,以及什么样的发现会改变合理的行动。医疗监测需要通过适当的专业途径进行。

  5. 评估收益

    经过适当的一段时间后,询问设备是否让任务变得更清晰或更容易。调整通知、简化日常流程,或者在可选跟踪价值不高时停止使用。

起点示例,不构成产品推荐
你的目的 可能有帮助的信息 选择前应提出的问题
养成运动习惯 一致的活动记录和切合实际的计划。 我能否理解并使用这些反馈?
跟踪心血管运动强度 针对目标活动经过验证的心率测量方法。 它在我的运动项目和通常环境下是否有效?
探索睡眠习惯 结合简单日记查看时间趋势。 我能否专注于有帮助的模式,而不去追逐阶段评分?
支持康复 与临床医生共同选定的明确运动指标。 什么发现才会真正改变计划?
管理已确诊的疾病 针对该护理路径所推荐的测量系统。 这一确切功能是否合适、经过验证并有相应支持?
尝试使用智能服装 具有明确护理要求的特定传感功能。 反复使用后,这件服装是否仍然舒适可靠?

柔性贴片、分布式纺织传感器和低功耗电子设备可能让监测更容易被接受。设备端进行更多处理可以减少部分传输需求,而更好的信号质量报告则能让不确定性更容易理解。每项优势都取决于实际设计。

化学传感是另一个活跃的研究方向。Gao及其同事展示了一种柔性系统,可在测量皮肤温度的同时测量汗液中的多种物质。[21] 这是一项重要的传感成就,但测量汗液中的某种物质,并不能自动证明其在血液中的浓度,也不能自动提供有用的临床解读。

汗液采集、局部环境、污染和校准会带来额外问题。对于根据单一新信号推断水合状态、疲劳或代谢健康的说法,也需要采取类似的谨慎态度。目标是针对一个有用问题得出经过验证的答案。

对于智能服装而言,进步可能体现在更合身、组件可维修、护理说明更清晰,以及适应更多体型并可靠运行。这些改进的重要性可能不亚于增加另一个传感器。

长期愿景是让技术帮助人们更轻松地了解和管理生活中选定的部分。成功与否应始终体现在个人体验中:更清晰的交流、更易管理的日常安排,或得到支持的一项有用能力。

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读者经常提出的问题

常见问题

可穿戴设备是否正在测量屏幕上显示的所有内容?

通常不能直接这样说。传感器捕捉信号,软件估算指标,并可能将其合并为得分。请确认一个数值代表这一过程中的哪个阶段,以及相关解读是否经过验证。

胸带是否总是比手表更准确?

准确性取决于具体设备和任务。基于心电图的胸带传感器可用于记录运动时的心率,但佩戴是否合适、电极接触情况和信号处理仍然很重要。应针对预期活动选择有证据支持的设备,而不是假设同一类别中的所有产品都更好。

如果我的恢复得分很低,是否应该改变锻炼计划?

请结合症状、近期负荷、睡眠、计划中的训练以及你自己的观察来考虑这项得分。它可以促使你进行复查,但不能独立评估每种组织的准备状态,也不能开出合适的训练负荷。

手表能根据睡眠阶段图表诊断睡眠障碍吗?

普通的睡眠阶段图表只是估算,不能提供完整的诊断评估。某些特定的可穿戴功能具有医学筛查适应证;应根据其自身的证据和说明使用这些功能。

手表可以在没有单独传感器的情况下测量血糖吗?

不要假设宣传的功能能够提供经过验证的血糖测量。显示兼容性连续血糖监测系统数据的手表,与声称能够通过完整皮肤独立测量血糖的手表不同。请核实具体方法和当前监管状态。

肌电信号更大是否意味着某项运动更好?

不能。表面肌电信号取决于电极位置、接触情况、执行的任务以及多种生理因素。振幅更大本身并不能证明力量更大、技术更好或未来肌肉增长更多。

智能袜子能预防足部溃疡吗?

传感器可以为明确的护理流程提供信息,但预防性声明需要完整干预措施的证据。具体产品、目标用户以及对警报的响应都很重要。不要用通用的追踪产品替代医嘱要求的足部护理。

智能服装可以像普通衣物一样清洗吗?

只有在其说明允许这种处理方式时才可以。某些系统要求拆除电子部件,并规定清洗或干燥条件。防水性、面料耐用性和测量准确性的保持是彼此独立的声明。

为什么应用更新后我的历史记录发生了变化?

软件可能会更改分类规则、计算方法或个人基线。新得分可能部分反映系统本身,而不是新的身体变化。解读长期趋势时,请记录相关更新。

我需要持续追踪才能从中受益吗?

这取决于用途。处方医疗监测有具体要求。可选的健身追踪通常可以更简单:一份有用的训练记录、一段短期观察或偶尔查看可能就足够了。选择有助于你的日常安排。

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证据与范围

资料来源与延伸阅读

资料核查于2026年9月6日完成。本指南参考了部分原始研究、测量框架、专业建议和官方监管信息,旨在提供教育性概览,并非详尽的证据综述或针对个人的医疗建议。

历史研究用于说明测量问题和研究方法;它们并非对当前产品的排名。研究结果仅适用于所研究的设备、软件、人群和任务。研究原型、一般健康功能和医疗功能都应根据其预期用途分别进行评估。

实用框架、比较问题和日常场景均为原创解释性示例。产品功能、软件、支持的服务和监管状态可能发生变化。如涉及健康决策,请查阅最新说明,并咨询适当的医疗团队。

  1. Goldsack JC、Coravos A、Bakker JP 等。验证、分析验证与临床验证(V3):确定生物特征监测技术(BioMeTs)是否适合其用途的基础。《npj数字医学》2020;3:55。一种区分传感器性能、测量验证和临床相关性的方法框架。它并未验证某个具体产品。返回正文 ↑
  2. Laborde S、Mosley E、Thayer JF。心率变异性与心脏迷走神经张力在心理生理学研究中的应用——实验规划、数据分析和数据报告建议。《心理学前沿》2017;8:213。关于记录条件、处理和解读的测量建议。这些是研究方法,并非普遍适用的准备度评分算法。返回正文 ↑
  3. Perez MV、Mahaffey KW、Hedlin H 等。大规模评估智能手表识别房颤的能力。《新英格兰医学杂志》2019;381:1909–1917。Apple Heart Study。后续贴片检查结果与同时通知性能的分母和含义不同;二者都不是普遍适用的手表准确率评级。返回正文 ↑
  4. Chinoy ED、Cuellar JA、Huwa KE 等。七种消费级睡眠追踪设备与多导睡眠图比较的性能。Sleep。2021;44(5):zsaa291。对 34 名健康年轻人进行、持续三个夜晚的研究。研究结果仅涉及受测设备及其软件,且睡眠阶段估计结果不一致。返回正文 ↑
  5. 美国食品药品监督管理局。脉搏血氧仪。消费者及医疗器械信息;2026 年 9 月 6 日核查。解释脉搏血氧测量、结合症状进行解读,以及对不同肤色人群测量表现的担忧。这并不能证明每种腕部传感器都具有相同的准确性。返回正文 ↑
  6. Boucsein W、Fowles DC、Grimnes S 等。皮肤电测量的发表建议。Psychophysiology。2012;49(8):1017–1034。关于皮肤电活动的专业测量建议。记录到的信号需要结合背景进行解读,不应等同于某种特定情绪。返回正文 ↑
  7. 美国国立糖尿病、消化及肾脏疾病研究所。持续血糖监测。患者信息;2023 年 6 月审阅。解释组织间液检测、连接显示设备以及持续血糖监测在糖尿病护理中的作用。这并不能证明每位健康人士都有必要使用持续血糖监测。返回正文 ↑
  8. 美国食品药品监督管理局。不要使用智能手表或智能戒指测量血糖水平:FDA 安全通信。2024 年 2 月 21 日;2026 年 9 月 6 日核查。区分未经授权的独立血糖检测声称与显示来自经授权、需刺破皮肤的设备数据的手表。适用于美国监管环境。返回正文 ↑
  9. 美国食品药品监督管理局。请勿使用未经授权的设备测量血压:FDA安全通信。2025年9月16日;截至2026年9月6日核查。涉及未经授权的血压测量设备,包括可穿戴软件。这并不意味着所有可穿戴血压测量方法都被禁止或无效。返回正文 ↑
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  11. Bent B、Goldstein BA、Kibbe WA、Dunn JP。探究可穿戴光学心率传感器的误差来源。《npj Digital Medicine》。2020;3:18。涵盖6种设备、53名参与者和多项活动。研究观察到设备和活动之间存在差异;本研究未发现具有统计显著性的总体肤色影响。返回正文 ↑
  12. Bakker JP、Barge R、Centra J 等。V3+扩展V3框架,以确保基于传感器的数字健康技术以用户为中心并具备可扩展性。《npj Digital Medicine》。2025;8:51。为V3框架增加了可用性验证。这是一项支持在不同用户群体中开展评估的方法学提案,而不是针对某种特定服装或手表的证据。返回正文 ↑
  13. Luo Y、Li Y、Sharma P 等。使用共形触觉纺织品学习人类—环境交互。《Nature Electronics》。2021;4:193–201。关于用于记录人类—环境交互的数字针织触觉纺织品的研究。实验室演示并不能证明其可普遍预测动作或损伤。返回正文 ↑
  14. Loke G、Khudiyev T、Wang B 等。纤维中的数字电子元件实现基于织物的机器学习推理。Nature Communications。2021;12:3317。该研究展示了在纤维内部实验性集成数字组件、存储器和推理功能。这是一项研究性演示,而非关于商业服装的普遍性结论。返回正文 ↑
  15. Vigotsky AD、Halperin I、Lehman GJ、Trajano GS、Vieira TM。解读运动与康复科学中表面肌电图研究的信号幅度。Frontiers in Physiology。2018;8:985。该文讨论表面肌电图幅度的方法学解读,以及对激活、力量和适应性进行推断的局限。返回正文 ↑
  16. Bus SA、Aan de Stegge WB、van Baal JG 等。在家监测皮肤温度对降低糖尿病患者足部溃疡复发发生率的有效性:一项多中心随机对照试验(DIATEMP)。BMJ Open Diabetes Research & Care。2021;9:e002392。这是一项针对304名高风险参与者的护理策略试验。在指定部位,主要结局未显示总体显著降低;该试验并非针对通用智能袜的研究。返回正文 ↑
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  18. 欧洲议会和欧盟理事会。《条例(欧盟)2016/679:通用数据保护条例》。官方合并文本。请参阅关于特殊类别的第9条,以及关于访问权、删除权和可携带权的第15、17和20条。权利和处理条件取决于具体情况。返回正文 ↑
  19. 欧洲药品管理局。医疗器械。监管概览;核查于 2026 年 9 月 6 日。解释医疗器械 CE 标志的欧盟合格评定背景。通用电子产品标志并不能证明所有健康声明均有依据。返回正文 ↑
  20. 医疗器械协调小组。关于欧盟法规 2017/745(MDR)和欧盟法规 2017/746(IVDR)中软件资质认定与分类的指南。MDCG 2019-11 第 1 次修订;2025 年 6 月。解释预期用途在软件资质认定与分类中的作用的欧洲指南。指南不能取代适用的法律法规。返回正文 ↑
  21. Gao W、Emaminejad S、Nyein HYY 等。用于多重原位汗液分析的完全集成式可穿戴传感器阵列。Nature. 2016;529:509–514。对多种汗液分析物和皮肤温度进行实验性感测。在汗液中检测到某种分析物,并不能单独证明其血液浓度或临床用途。返回正文 ↑
科技助力更充实的生活

最有用的可穿戴设备,能帮助你理解某件重要的事。

传感器可以揭示原本难以察觉的模式。智能服装可以让测量更接近所关注的动作或信号。经过周全设计的软件可以让长期记录更易于讨论。

确保信息与获益之间的联系清晰明确。选择符合自身目的的测量方式,了解证据支持什么,并为个人体验留出空间。最好的结果,是让生活更容易理解和参与。

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