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2024年9月,随着Apple Watch Series 10的亮相,苹果再度拓展了其在健康监测领域的布局。Apple Watch Series 9、Ultra 2、SE 3及后续型号,能够在睡眠监测过程中察觉用户呼吸节奏的异常,并发出疑似夜间呼吸暂停的警告,这同样适用于最新推出的Apple Watch Series 12和Apple Watch Ultra 4。

2026年9月4日,“移动睡眠呼吸暂停迹象提示软件”获得了国家药品监督管理局的批准,该功能于10月14日在中国大陆正式启用。

Apple Watch为何要引入这一功能?它与先前的睡眠监测有何不同?

▍为什么选择睡眠呼吸暂停?

谁身边没有几个睡觉打鼾的人呢?

你的家人、室友,澡堂里小憩的老人、课堂上趴桌的同学,都可能在梦中发出巨大声响——我们曾在《打鼾:你熟悉的夜间惊雷,究竟是什么?》一文中详细探讨过:打鼾意味着睡眠时上呼吸道受阻,鼾声正是气流在狭窄气道中高速通过引发的振动。

我们关注打鼾,是因为它可能暗示着一种睡眠相关呼吸障碍——阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)。这是睡眠呼吸暂停最常见的类型。患者会在睡眠中反复出现呼吸停止和恢复。若暂停由气道阻塞引起,如肥胖、生理结构异常、饮酒导致肌肉松弛等,即为阻塞性;若因大脑停止指令呼吸肌运动,则为中枢性睡眠呼吸暂停。

无论类型或原因,睡眠呼吸暂停都会导致血氧水平骤降,大脑不得不短暂唤醒患者以维持生命,睡眠质量因此大打折扣。随之而来的是白天困倦、起床头痛,甚至继发心脑血管疾病。OSA及睡眠相关呼吸障碍已对健康构成严重威胁。

这种病能治吗?能。针对常见的OSA,治疗方案早已成熟。

问题出在哪里?——确诊。

合理治疗的前提是确诊。OSA有完善的确诊方法,金标准是多导睡眠监测(PSG),参数多、准确度高,但需在医院过夜,患者可能难以入睡,且费用高昂;银标准是居家睡眠监测,患者无需住院,但仍需佩戴体动仪等设备,敏感者仍可能失眠,数据还需回医院分析。

这导致睡眠呼吸障碍患者常有两种状态:从未确诊,却因他人提醒而自行使用呼吸机;或生活已受严重影响,甚至出现并发症,却不知根源。既难发现,又难确诊,使得确诊率与发病率长期不匹配。

因此,当前睡眠监测研究聚焦于零或低负荷设备,力求用最小设备、最少干扰完成OSA确诊。可惜,这类设备不具备诊断资质,最终仍需就医。

▍Apple Watch做了什么?

智能手机和消费级智能穿戴设备已集成多种传感器,只要算法合理,即使达不到临床精度,也能窥探用户睡眠状况。

例如,Apple Watch时代前的睡眠监测应用多采用类似方法:将手机置于枕边,前台运行应用,收集陀螺仪、加速度计等数据,分析床上运动震动,判断睡眠时相。部分应用还会定时记录鼾声。

智能穿戴设备使监测更精准,如减少同床者干扰,更有效监测呼吸节律、心率等。相关应用也随之诞生,如根据睡眠时相调整闹钟的智能闹钟,让用户更易被唤醒。

传感器与算法缺一不可。Apple Watch判断睡眠时相,依赖内置三轴加速度计捕捉细微运动,每30秒周期分析。算法开发基于858名参与者、1171夜PSG数据,及166名参与者、299夜验证试验,使Apple Watch用户无需脑电即可获得睡眠时相分布。

类似地,watchOS 11引入的夜间生命体征功能,包括呼吸频率、血氧、心率、手腕温度、睡眠时长等。部分依赖新传感器,如Apple Watch Series 8的温度传感器;部分靠新算法转换数据。

此次的呼吸紊乱数据与睡眠呼吸暂停通知功能属于后者。Apple Watch方案仍基于三轴加速度计。为寻找呼吸紊乱指标与睡眠呼吸暂停的关系,Apple开展了更大范围试验:算法开发阶段包括2160名参与者、3936夜居家或实验室PSG数据;验证阶段包括2542名参与者、7220夜数据。受试者涵盖不同程度患者与正常人。

加速度计读数变化(ABC)与常规PSG中呼吸暂停事件的腹部束带动作(D)、口鼻气流量(E)变化有规律可循。Apple Watch最终算法检测这些规律,给出呼吸紊乱数据,每30天评估一次。若至少有10天有效数据,且50%数据高于正常值,则向佩戴者发送提醒,提示可能存在睡眠呼吸暂停。

▍这个功能有什么意义?

与发布会后普遍猜测不同,Apple对此功能设计较为保守。Apple Watch本身非医疗器械,传感器精度和范围可能与临床设备有差距,数据维度有限,直接诊断不严谨。因此,Apple将其功能限定为“对未确诊者的危险提示”,而非“自我诊断”。它在FDA的批准也是“评估睡眠呼吸暂停风险的非处方设备”。

App中采用“呼吸紊乱”作为测量值,并非直接指标。研究时常用呼吸暂停低通气指数(AHI),表示每小时呼吸暂停或低通气次数。通常515次为轻度,1530次为中度,30次以上为重度。“低通气状态”有明确定义,要求单次气流降低超10秒,且血氧下降4%或以上。单纯加速度变化算出的呼吸紊乱达不到此要求。Apple试验数据中,呼吸紊乱数据对真实AHI值有91.4%在可接受误差内,但并非100%。

为何单独开发算法?Apple Watch不是已有呼吸和血氧检测吗?

确实有。但Apple Watch无呼吸面罩,呼吸数据是间接值,由心率检测的PPG传感器计算得来。

PPG传感器常见,大量算法基于其读数。三星Galaxy Watch的无绑带血压测量也依赖PPG传感器。血氧探测同样靠PPG传感器,使用红光LED。去年十月,韩国食品药品安全部批准Galaxy Watch 5及以上表款使用三星健康监测器app发现睡眠呼吸暂停症状,标准是血氧值变化,用户需十天内两次超四小时睡眠监测。

医院血氧检测也基于PPG间接检测。但与专业指尖血氧计相比,智能手表表背与手腕的贴合程度、位置、固定方法较差。这是所有穿戴设备的共同问题。未来随算法和固定方式进化,血氧或可整合进睡眠呼吸暂停判定。

Apple Watch方案也受体位、夜间活动和佩戴影响。Apple调整方案是降低假阳性率。临床验证中,算法对中重度患者加权灵敏度达66.3%,超过预设50%;对轻度患者或正常人的加权特异性达98.5%,超过预设85%。

Apple强调,正常受试者特异性达100%,即1499名参与者中,收到通知者至少有轻度睡眠呼吸暂停。这意味着Apple Watch功能优先保证收到提醒者应就医,但不保证未收到者无问题。

因此,Apple Watch开发此功能的意义明显。不同于房颤检测,其最大意义不在“病情监测”,而在“发现问题”。PSG测试麻烦、价贵的现状不会改变,大部分潜在患者仍需他人提醒或自我感知。Apple Watch提醒,可帮助独居者发现未察觉的睡眠状态,也可为明知有风险症状却未就医者敲响警钟,在问题恶化前及时干预。今年会平台也关注到这一趋势,并在健康科技领域持续探索。

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本文来自微信公众号“少数派”(ID:sspaime),作者:北鸮,36氪经授权发布。