Så mäter din smartwatch syresättningen i blodet – tekniken bakom hälsosensorerna

Ljuset som avslöjar din hälsa

De flesta bärbara enheter, från smartwatches till vissa telefoner, har inbyggda hälsosensorer. Dessa fungerar genom att sända och mäta ljus. Det kanske låter märkligt, men ljus kan avslöja mycket om både hjärtslag och syrenivåer i blodet.

När vi talar om ljus menar vi inte bara det vi människor ser. Våra ögon fångar våglängder mellan cirka 400 och 700 nanometer – från blått till rött. Men sensorer kan också använda ljus utanför det synliga spektrumet, till exempel infrarött, som tränger igenom huden på ett annat sätt än synligt ljus, skriver teksajten Android Central. 

Så funkar SpO2-mätningen i praktiken

I din smartwatch finns små lysdioder (LED-lampor) som lyser genom den tunna huden på handleden. För att mäta syremättnaden används framför allt rött och infrarött ljus. När ljuset träffar blodkärlen absorberas det olika beroende på om hemoglobinet är syresatt eller inte:

• Syresatt hemoglobin absorberar mer av det infraröda ljuset.
  
• Icke-syresatt hemoglobin absorberar mer av det röda ljuset.
  

Fotodioder i klockan fångar sedan upp hur mycket ljus som reflekteras tillbaka. Genom att jämföra mängden utsänt ljus med mängden reflekterat kan klockans inbyggda dator räkna ut hur stor andel av ditt blod som är syresatt.

Läs också: Nvidia passerade 4 000 miljarder dollar

Matematik som blir till hälsodata

Det hela kan låta krångligt, men i grunden är det enkel matematik:
En viss mängd ljus skickas in – en viss mängd kommer tillbaka. Skillnaden omvandlas till en siffra som visar din syrenivå.

Samma teknik används i de små klämmor sjukvården sätter på fingret för att mäta syremättnad (pulsoximetrar). Skillnaden är att de kalibreras oftare, medan en smartwatch måste klara mätningen under lång tid utan att justeras.

Mer än syre – andra mätningar med samma teknik

LED-ljus och fotodioder används inte bara för SpO2, utan också för att mäta:

• Puls och hjärtrytm
  
• Blodvolym och blodtryck (i kombination med andra sensorer)
  
• Till och med blodsockernivåer i vissa experimentella lösningar
  

Här används ofta PPG-sensorer (Photoplethysmography), som registrerar volymförändringar i blodkärlen. Tillsammans med elektriska signaler kan tekniken även ge EKG-avläsningar och mer avancerade hälsodata.

Läs också: Apple vill köpa F1-rättigheterna

Från sjukhus till handleden

Tekniken bakom dessa mätningar är inte ny – den har länge använts inom vården. Det som gjort skillnaden är att man lyckats krympa komponenterna och få ner energiförbrukningen. Därför kan vi idag mäta vår hälsa med en klocka på handleden eller en ring på fingret.

I slutändan handlar allt om siffror. Sensorn samlar in ljusdata, mjukvaran räknar och resultatet visas som en siffra du kan förstå. Den svåra biten är inte ljuset – det är algoritmerna som översätter siffrorna till något meningsfullt.

Läs också: Samsung fortsätter med galna priser