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近日,Whoop一項新獲批的專利顯示,該公司正在研發一款可在身體多部位佩戴的肌氧監測設備,通過近紅外光譜技術(NIRS)實時監測肌肉氧飽和度(SmO?),該傳感器可佩戴于大腿、手臂、胸部或腰部。
僅僅數日后,Garmin向美國專利商標局提交的“Muscle Battery”商標申請被曝光,其中明確提到該軟件功能將“使用特殊算法捕捉、處理和分析肌肉氧飽和度或相關運動表現指標”。
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幾乎在同一時間,行業兩大巨頭Whoop與Garmin分別以專利授權和商標申請的方式,將目光看向了消費級肌肉氧監測設備。
肌肉氧飽和度反映的是肌肉組織中氧合血紅蛋白與總血紅蛋白的比例,直接表征肌肉局部的氧供需平衡狀態。與心率、血氧飽和度等系統性指標不同,它能夠揭示特定肌群的代謝狀態,在耐力運動、力量訓練和康復醫學中有著不可替代的價值。
一條充滿失敗者的賽道
為什么肌肉氧至今未普及?
早在2006年,便攜式無線肌氧監測設備就已問世,但過去近二十年里,市場始終被Moxy Monitor等小眾專業設備主導,消費者認知度極低。Humon Hex、BSX Insight等初創公司曾嘗試將這項技術帶入消費級市場,但均以失敗告終。
目前的幸存者中,Moxy Monitor是全球極少數擁有SmO?科學驗證的設備,被全球超過40所大學和研究機構用于肌肉氧研究,但主要面向科研和精英訓練場景,并未真正進入大眾消費市場。
目前肌氧監測儀市場的主要驅動力在于專業運動員、運動團隊和康復專業人士等,這是一個極小的市場,但Whoop和Garmin的入局,意味著肌肉氧監測正從科研實驗室和專業訓練場館,走向大眾消費場景。
為什么現在是正確的時機?
過去幾年間,多項獨立研究陸續驗證了可穿戴NIRS傳感器的技術可行性。
2025年10月發表在《Bioengineering》期刊上的一項研究,使用連續波近紅外光譜(CW-NIRS)傳感器在耐力運動員中進行增量騎行測試,結果顯示該設備與實驗室金標準FDNIRS設備的個體相關性高達r=0.792,均方根差小于5%,為肌肉氧可穿戴監測提供了有力的科學背書。
SmO?的測量原理與腕上式血氧飽和度有相似之處,但存在關鍵差異。兩者都利用近紅外光(通常采用760nm和850nm兩個波長)穿透皮膚來測量血紅蛋白濃度,但肌肉氧監測還需要同時測量肌紅蛋白濃度,因為肌肉中的氧氣輸送終點是肌紅蛋白。
也正是因為這種深層測量能力,肌肉氧數據能夠揭示運動員的肌肉氧化代謝效率,為耐力運動、力量訓練和康復監測提供重要的洞察。
這也是Whoop與Garmin均在此時入局的一大原因,心率是一個間接指標,反映的是心血管系統對運動需求的響應;而肌肉氧飽和度直接回答了運動中的肌肉正在經歷什么。
根據Whoop的專利圖紙,該設備被設計為通過一條壓力感應綁帶固定在身體多個位置,而非傳統的腕式佩戴。
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不同部位的測量各有側重:股四頭肌等大肌群能夠更清晰地反映運動過程中的肌肉氧利用情況,適合跑步、騎行和力量訓練;而胸部或軀干區域則為心血管信號和恢復指標提供更穩定的讀數。
這表示Whoop正在構建一個“自適應”監測系統,根據用戶正在測量的生理指標動態選擇最佳的傳感器佩戴位置。
同時,Whoop還加入了壓力感應綁帶,光學傳感器對運動干擾和接觸一致性極為敏感,而壓力感應可以實時檢測綁帶的緊度并相應調整讀數。
但Whoop入局肌肉氧監測并非從零開始。2020年,Whoop收購了肌肉氧監測初創公司Humon的資產與團隊,Humon聯合創始人兼CTO Daniel Wiese隨后成為Whoop的研發總監。
這一收購動作在五年前看起來也許只是戰略儲備,但在今天的專利披露中,它的戰略價值終于清晰浮現。Whoop的新專利中列出的發明人,正是Humon的創始團隊。
Whoop“硬件免費、訂閱付費”的商業模式也為其推廣肌肉氧監測功能提供了天然優勢。
與Whoop細化的專利文件相比,Garmin提交的“Muscle Battery”商標申請中,將該功能描述為“捕捉、處理和分析肌肉氧飽和度或相關運動表現指標”的軟件功能,并表示它將“作為個人電子設備(即可穿戴健身追蹤器、智能手表和健康監測設備)的一個組成部分進行銷售”。
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實現這一功能需要專用的NIRS傳感器硬件,而目前任何一款Garmin可穿戴設備上都不具備這一硬件,這暗示Garmin可能正在研發一款全新的產品線。
值得注意的是,這一傳感器需要直接放置在用戶希望測量氧飽和度的特定肌肉群上,因此它很可能不會集成在智能手表中,而是一個獨立的傳感器模塊,測量結果可通過手表顯示。
這與Whoop的多位置佩戴思路不謀而合,肌肉氧監測天然不適合腕式佩戴。
此前被曝光的產品信息顯示,Garmin計劃在2026年發布三款新品,其中第三款正是配備肌肉氧飽和度傳感器的新設備。
此外,在最近一次與力量訓練相關的用戶調研中,Garmin還提及了“神經肌肉準備評分”“恢復肌肉圖譜”和“急性力量負荷”等多個與肌肉相關的概念構想。種種跡象表明,Garmin在肌肉相關生理監測領域已有系統性布局。
可穿戴設備的“第二曲線”
縱觀可穿戴設備的發展史,從最初的計步器,到光學心率傳感器的普及,再到血氧、ECG、血壓監測的逐步加入,消費級可穿戴設備的演進始終沿著“獲取更多、更深的生理信號”這一主線推進。
而肌肉氧監測的即將入場,意味著可穿戴設備正在從心率、血氧、睡眠等“全身性間接指標”,向更具靶向性的“局部組織直接測量”邁進。
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