血氧手環(huán)通過光電傳感器(PPG)檢測血液中的氧合血紅蛋白比例，其原理基于不同血氧飽和度對特定波長光的吸收差異。在實(shí)際應(yīng)用中，皮膚黑色素含量對光學(xué)信號的干擾成為影響測量結(jié)果的關(guān)鍵變量。研究表明，深色皮膚中黑色素顆粒會吸收部分入射光，導(dǎo)致傳感器接收到的反射信號減弱，可能造成血氧飽和度讀數(shù)偏差。
美國FDA發(fā)布的指南文件指出，光學(xué)血氧設(shè)備的驗(yàn)證需包含菲茨帕特里克皮膚分型量表(Fitzpatrick Scale)IV型及以上膚色的測試樣本。劍橋大學(xué)工程系團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用雙波長(660nm/940nm)LED光源時(shí)，深色皮膚受試者的測量誤差可能達(dá)到臨床允許閾值的上限。這主要源于黑色素在可見光波段(特別是660nm紅光)的寬帶吸收特性，使得信號信噪比降低。
為提升適應(yīng)性，部分制造商開始引入多波長補(bǔ)償算法。通過增加紅外波段(如850nm)光源，利用黑色素在近紅外區(qū)域吸收率下降的特性，可部分抵消膚色造成的干擾。約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的對比測試顯示，采用三波長系統(tǒng)的設(shè)備在V-VI型膚色人群中的測量一致性有所改善。但需注意，指甲厚度、皮下脂肪層分布等個(gè)體差異因素仍會帶來附加影響。
醫(yī)療機(jī)構(gòu)建議，在臨床監(jiān)測場景中使用血氧手環(huán)時(shí)，應(yīng)考慮建立個(gè)人基線數(shù)據(jù)。運(yùn)動狀態(tài)下的外周血管收縮、環(huán)境光泄漏等問題也需要綜合評估。目前ASTM國際標(biāo)準(zhǔn)委員會正在制定針對可穿戴血氧設(shè)備的膚色適應(yīng)性測試規(guī)范，未來可能要求產(chǎn)品標(biāo)注適用的膚色范圍。消費(fèi)者選購時(shí)，可參考設(shè)備說明書中披露的臨床驗(yàn)證數(shù)據(jù)，了解其在不同人群中的性能表現(xiàn)。
