谷歌AI用普通手表查高血压 不需袖带
谷歌研究团队在《自然》发表论文,公开了一套名为 AI-PPG-ACC-HTN 的系统:只用普通智能手表上已有的两个传感器,即光电容积脉搏波(PPG)和加速度计(ACC),就能识别一个人是否存在持续性的高血压,不需要先用袖带血压计做校准。

思路与市面上多数无袖带方案不同。团队并不试图估算某一刻的收缩压和舒张压,因为单点数值极易被瞬时环境干扰;他们要看的是“底层的、持续的高血压状态”。做法分两步:先让一维深度卷积网络在2109名参与者、49.2万小时的无标注传感器数据上做自监督对比学习,把同一个人相互重叠的15秒 PPG 与 ACC 波形在潜空间里拉近,从而在不依赖医学标签的情况下学到血管与心脏机械功能的特征。
第二步,把每个人多天佩戴积累的15秒嵌入取均值,抹掉突然运动、温度变化一类的噪声,再与身高(团队视其为动脉路径长度的可靠代理)一起送入正则化逻辑回归,输出一个连续的高血压概率。
验证是在美国五个中心做的前瞻性临床研究,196名参与者均无已知心血管疾病、未服用降压药,以24小时动态血压监测这一临床金标准为参照。初筛场景下,手表识别出65.8%的高血压患者,诊室袖带初筛为55.3%;两者特异度同为90.0%,阳性预测值分别为80.6%和77.8%。团队强调这两个比例的差异在统计上并不显著。
在48名诊室读数偏高的参与者中做确认测试,手表灵敏度78.4%、特异度90.9%、阳性预测值96.7%;复诊时的诊室测量为67.6%、63.6%和86.2%;多日家庭袖带监测则是89.2%、81.8%和94.3%,灵敏度仍高于手表。三种方式各有所长,手表并没有在所有指标上领先。
研究还回看了波形:被判为高风险的佩戴者,脉搏波更窄、上升支更慢,加速度计信号里的K波更深、IJK复合波更宽,与动脉更硬的表现吻合。这解释了模型究竟在“看”什么。
作者对边界说得很清楚:这属于早期可行性探索,不能替代标准袖带,也不构成独立的诊断结论,更不代表现有或即将推出的商品功能。研究规模仅196人且限于美国,灵敏度这个数字意味着仍有相当一部分患者会被漏掉。相关发现已用于 Google Health 应用中的血压趋势功能。合作方包括谷歌研究院、贝斯以色列女执事医疗中心和哈佛医学院。
背景数字是这项研究的出发点:全球高血压患者超过十亿,其中过半并不知情;由于几乎没有明显症状,多数病例靠偶然筛查发现,18至44岁人群的漏诊尤为严重。
编译自 Google Research,原标题:"Detecting signs of hypertension using wearable sensors"