就像盲人很難描述大象一樣，在一百多年前，由于技術限制，人類很難窺探心臟在人體內(nèi)運行的奧秘。

直到 1903 年，荷蘭生理學家愛因托芬用弦線式電流計描記了人類歷史上第一份真正意義上的心電圖后，我們才開始逐漸有機會，在體外以無創(chuàng)的方式，通過心電圖了解心臟的動態(tài)和健康狀況。

愛因托芬使用的這臺儀器，重量高達 270 公斤，需要 5 個人才能進行操作使用。為了增強導電性，受測者還需要將雙手還有一條腿泡在鹽水里。

不過盡管操作起來非常困難，但受測者還是通過這套設備成功獲取了心電圖，愛因托芬也因發(fā)明這個裝置，在 1924 年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎心電圖是通過檢測心臟生物電，在體外以無創(chuàng)的方式對心臟健康進行檢測。但從科學家首次證實心臟生物電的存在到大規(guī)模將心電圖機投入臨床，中間經(jīng)歷了一個世紀。

為何需要花費一個世紀這么久？

這是因為要研究心電圖和心臟健康的關系，首先要能測量并記錄下心臟生物電的變化情況，去尋找其中的規(guī)律，然后才能大規(guī)模應用到臨床。而在當時的技術條件下，檢測心臟生物電就是一個巨大的難題。

因為心臟生物電實在太微弱了（按照美國心電學會確定的標準，正常的心電信號的幅值在 10μv－4mv 之間），在當時根本沒有相應的設備可以去直接測量。這就像要測一粒灰塵的直徑，但手里只有一根普通直尺一樣。

研究人員只好另辟蹊徑，通過一些特殊的設計，讓心臟生物電產(chǎn)生的效果更明顯，更利于觀察。根據(jù)電流的磁效應，當心臟生物電通過位于磁場中的導線時，在力的作用下，這根導線根據(jù)電流的變化情況呈現(xiàn)出一定規(guī)律的擺動。

為了讓導線變化的效應更明顯，愛因托芬采用直徑僅為 0．002 毫米的鍍銀石英弦線，由一臺非常敏感的光學設備記錄弦線的振動情況最終描記出了心電圖。這種方法，雖然可以實現(xiàn)心電圖的測量，但是使用起來成本非常高，而且測量的也并不十分準確。

直到 20 世紀 30 年代半導體的發(fā)明，新型的心電圖機利用電子管和晶體管可以較好的放大電信號，解決了心電圖的測量問題，心電圖從實驗室轉(zhuǎn)向臨床應用。如今，心電圖機已經(jīng)成為了各級醫(yī)院中常規(guī)的檢測儀器之一。

從 1842 年到 20 世紀 50 年代，心電圖檢測的一百年，讓心電圖從理論研究，變成了現(xiàn)實中的應用。然而，對于心電圖的研究并沒有因此結(jié)束。

在對心電圖的進一步研究中，隨著檢測能力的提升，發(fā)現(xiàn)其中還包含了更多的信息。1961 年，杜雷爾在犬心肌梗死動物實驗中檢測到心室晚電位信號，根據(jù)研究數(shù)據(jù)表明，心室晚電位可以識別急性心肌梗死后易發(fā)生心源性猝死的患者，其敏感性很高，在 80％以上。通過對心室晚電位的檢測和研究，可以有效的實現(xiàn)對心源性猝死的預警。

以往對心室晚電位的測量需要在醫(yī)院高規(guī)格的屏蔽室中進行，然而，一些存在猝死風險的患者群體，往往是并無心臟病過往病史的人群，身體狀況與常人并沒有太大的區(qū)別，并不適合一直住院檢測觀察。這種情況下，讓便攜的可穿戴設備也具備檢測心室晚電位的能力，將有機會挽救更多人的生命。

那么如何讓體型小巧可穿戴設備具備檢測心室晚電位的能力呢？

隨著科技的進步，一般來說電子產(chǎn)品體積會逐漸變小，而性能卻會更加優(yōu)越。心電圖機也是如此。世界上第一臺心電圖機重達 270 公斤，需要一個房間才能安裝。而現(xiàn)在常用的心電圖機不過是一臺普通臺式電腦的大小，一張辦公桌就可以擺放。

實際上，心電圖機還可以更小，目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了很多可穿戴式心電設備，僅僅是一塊普通手表或者手環(huán)的大小。但是當心電圖機變得如此小巧時，如何處理來自外界的信號干擾將會是個很大的問題。

我們可以這樣理解，常規(guī)的心電圖機里有兩撥人馬。一撥負責接收心電信號，一撥負責濾除外界工頻干擾，從而保證測量的精準性。而可穿戴設備體積有限，無法同時駐扎兩撥人馬，只能進行一定的取舍，因此，對于可穿戴設備而言，測量的精度和便攜性就像魚和熊掌不可兼得。

醫(yī)院用的心電圖機有較為充足的空間去安裝濾波設備，但是在測量心室晚電位這樣的信號時仍需要在高規(guī)格的屏蔽室中進行。對于體積更為小巧可穿戴式設備而言，想要達到這樣的測量的精度更是難上加難。

那有沒有什么技術手段，能讓心電圖機做到手表大小，但測量能力卻和在高規(guī)格屏蔽室里的醫(yī)療級心電圖機相當呢？實際上，利用先進的軟件算法是完全可以做到這一點。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)顯示，在 PSD 濾波系統(tǒng)的加持下，通過優(yōu)化可穿戴設備的硬件設計，可以讓可穿戴式實現(xiàn)在日常生活條件下對心室晚電位的測量。

心梗已經(jīng)成為危害我們的健康的頭號殺手，通過檢測心室晚電位，可以做到預警心梗。早發(fā)現(xiàn)，早治療，有效避免悲劇的發(fā)生。當以往需要醫(yī)院排幾個小時隊才能進行的心臟檢查，依賴高精度的可穿戴式心電設備在十分鐘左右就能完成時，產(chǎn)生的社會價值將會大為不同。