Lasery a lidar mění způsob, jakým nositelná zařízení sledují zdraví

"Probíhá mezi tím bitva." spotřebitelská nositelná zařízení měřící vaše zdraví a chtějí být sofistikovanější a společnosti vyrábějící zdravotnické prostředky se snaží miniaturizovat a probojovat se z nemocnic.“

Takto Dr. Andrew Rickman, generální ředitel společnosti Rockley Photonics, popsal současný stav nositelného průmyslu v rozhovoru pro Digital Trends. Společnost má jedinečné postavení, aby nejen pochopila, jak začaly spotřebitelské a lékařské technologie v oblasti nositelných zařízení ke sblížení, ale také k tomu, aby se to stalo realitou pomocí jedinečného a neuvěřitelně přesného nového senzoru zdraví technika.

Rockley, Bioptx a Apple

Je možné, že jste nikdy neslyšeli o Rockley Photonics, ale určitě jste slyšeli o Apple – jednom z nejlepších zákazníků Rockley. Rockley vyrábí optické senzory a související komponenty pro spotřebitelské produkty a zdravotnický průmysl a většina z nich bude použita v nositelných zařízeních. Je proto pravděpodobné, že stávající technologie Rockley se nachází v

Apple Watch pole senzorů pro monitorování zdraví.

V únoru letošního roku Rockley oznámil Bioptx, platforma navržená tak, aby přinášela měření více biomarkerů – včetně krevního tlaku, tělesného jádra teplota, laktát, glukóza a mnoho dalšího – do jediného senzoru pro neinvazivní, kontinuální a osobní sledování zdraví. Zejména, Apple byl také spojen s výzkumem do zavedení neinvazivního monitorování glukózy a monitorování krevního tlaku do spotřebního oblečení na nějakou dobu.

Čím je však platforma, kterou Rockley vyvinula, tak výjimečná a proč je tak průlomová? Rickman vysvětlil:

„Technologie monitorování v zařízeních, která dnes existují, je velmi jednoduchá a mezi spotřebitelskými zařízeními existuje jen malý rozdíl. Váš srdeční tep se měří pomocí zelené LED diody, vaše krev se měří pomocí několika dalších LED a EKG je elektroda na zadní straně zařízení. Žádná z těchto technologií není v žádném případě pokročilou technologií a jsou dostupné všem.“

„To, co přinášíme, je výkonný optický nástroj, který pomocí jedinečný polovodičový proces, který není dostupný nikomu jinému,“ pokračoval a popsal novinku společnosti technika. „Tento přístroj shromažďuje neuvěřitelně bohatá data, která extrahujeme mimo jiné k měření hydratace, laktátu a krevního tlaku. To je ten průlom. Místo několika LED a elektrod jsme přidali nástroj, který měří více biomarkerů s bezprecedentní úrovní schopností a přesnosti.

Lasery, ne LED

Rockleyho přístroj používá lasery na bázi křemíkové fotoniky ke sledování biomarkerů, nikoli LED, a je to technologie, která nebyla dříve použita u spotřebitele nositelného. Když uslyšíte slovo „lasery“, je lákavé si myslet, že to znamená paprsek červeného světla, který září do vaší pokožky. Ale samozřejmě to není ono. Pro vysvětlení Rickman nakreslil srovnání s technologií lidar používanou na autonomních autech, Apple iPad a iPhone a pro super bezpečné systémy odemykání obličejem.

„Je to samostatný čip k LED diodám uvidíte v běžném nositelném zařízenía místo elektrických signálů používá optické signály,“ řekl Rickman. „Náš čip funguje pomocí infračerveného a laserového světla na neškodných úrovních výkonu. Stopa na zadní straně nositelného zařízení je menší než prostor, který zabírá pole LED. Vyrábí se pomocí procesu křemíkové fotoniky a my jsme potřebovali vyvinout zcela nový proces výroby polovodičů, který je pravděpodobně nejsofistikovanější na světě a je pro nás jedinečný. Vývoj nám trval devět let.“

Proč nelze použít běžný zelený nebo červený LED systém? Koneckonců, jsou základem stávajících nositelných zařízení pro sledování zdraví.

„Tyto [LED] vlnové délky krásně zachycují hemoglobin,“ vysvětlil Rickman, „ale když se zamyslíte nad krevním cukrem, laktáty a dalšími metabolity, tyto LED nemají výkon. Nedívají se ve správné části optického spektra."

Nositelné sledování zdraví jako nikdy předtím

Rockley Photonics popisuje svou platformu jako kliniku na vašem zápěstí, která spojuje měření více různé biomarkery, z nichž mnohé mohly dříve vyžadovat krevní testy k posouzení, do jediného, ​​malého, neinvazivního senzor. Rickman vysvětlil, proč je to výhodné.

„Když změříte jeden biomarker, získáte jednorozměrný obraz člověka, ale když změříte 10 biomarkerů dohromady, obsažené v tom, že relativně malé množství informací může představovat mnoho různých stavů, kterými může jedinec trpět z."

Když uslyšíte o tom, jak senzor na bázi křemíkové fotoniky měří tyto biomarkery, vyjasní se složitost.

„Hydrataci rozumíme analýzou rozdílu v tom, jak vaše pokožka absorbuje vodu a lipidy ve vaší pokožce, a právě tento poměr měříme. Spektru světla dominuje voda a její hladina stoupá a klesá s vaší hydratací. Až dosud byl jediný jiný způsob, jak získat tuto úroveň detailů, odebráním vzorku krve. Teplota jádra je ještě horší. Jsme schopni to změřit jinou spektroskopickou technikou, protože voda ve vašem těle naštěstí mění své vlastnosti mírně s teplotou a tyto změny měříme pomocí gradientu, abychom získali tělesnou teplotu čtení.”

U krevního tlaku laser zkoumá „hrboly v signálu“ poté, co vidí maximální tepové frekvence, které – v závislosti na tom, zda jsou velké nebo malé – definují, zda je krevní tlak vysoký nebo nízký. Zní to jednoduše, ale Rickman řekl, že pro laser je velmi obtížné to přesně změřit. Stávající technologie se nemohou rovnat této bohaté úrovni kardiovaskulárního vyšetření, a proto se jim zatím nepodařilo získat schválení FDA. Rockley je v současné době v procesu získání schválení FDA pro svou platformu.

Co to znamená pro vás a pro mě

Rockleyho senzorová technologie a platforma nejsou sci-fi. To vše přijde velmi brzy, a ačkoli to bude zpočátku dostupné prostřednictvím specializované společnosti pro lékařské technologie, mohlo by se to v nepříliš vzdálené budoucnosti změnit.

„První zařízení uvádíme na trh ve čtvrtém čtvrtletí tohoto roku,“ potvrdil Rickman. „Je to nositelné zařízení navržené pro trh profesionální zdravotní péče a my jsme to udělali oznámil náš první zákazník, Medtronic, který je největším světovým výrobcem zdravotnických prostředků.“

Nás však nejvíce zajímá to, co přijde poté.

„Spolupracujeme se šesti z 10 nejlepších nositelných technologických společností na světě,“ Rickman pokračoval: „A pracujeme na návrzích, abychom našli způsob, jak [senzor] zapadnout do jejich nositelného zařízení zařízení. S žádným z nich jsme zatím neoznámili objemovou smlouvu. Doufejme, že o tom učiníme nějaké oznámení na konci tohoto roku."

V podání SEC z roku 2021Rickman zmínil několik značek spotřební elektroniky známých pro chytré telefony, které se zajímají o technologii senzorů. Dokument také zmiňuje „dlouhodobou smlouvu o vývoji a dodávkách“ se společností, která již do Rockley investovala 70 milionů dolarů. Četnézprávy tvrdí, že Apple od roku 2017 investoval do Rockley celkem 70 milionů dolarů na výzkum a vývoj.

Zda se platforma Rockley Photonics nakonec dostane na Apple Watch, alespoň v nějaké formě, není známo, ale konvergence sledování zdraví spotřebitelů a sledování zdravotního zdraví je jasná. Platforma Rockley by mohla přidat funkce, které byly dříve dostupné pouze u lékařů, klinik a pomocí krevních testů, do běžného nositelného zařízení pro spotřebitele. V Rickmanově mysli to není tak daleko a jako Stacy Salvi z Movano řekla v nedávném rozhovoru pro Digital Trends, jeho příchod může během procesu změnit to, jak vypadá tradiční spotřebitelské nositelné zařízení.

„Typ nositelného zařízení, které vyrábíme pro Medtronic, nemá obrazovku, neřekne vám, jaké máte e-maily. Je čistě věnován této bohaté funkčnosti,“ uzavřel Rickman. „Sedí v pozadí a dělá svou práci, ale stále má popruh, který lze vyměnit, a snadno se čistí. Možná se z toho vyvine spotřební zařízení. Bude to trochu jako fitness tracker, ale milionkrát výkonnější, ve formátu, který bude jen sedět na pozadí a monitorovat zdraví. Je to další způsob uvažování o tom, jak se může dostat do rukou spotřebitelů.“

Doporučení redakce

• Apple Watch Ultra jsou dokonalé dámské chytré hodinky – vážně
• Konečně jsem dostal Apple Watch Ultra. Tady jsou 3 způsoby, jak mě to překvapilo
• Akční tlačítko Apple Watch Ultra by mělo být lepší než toto
• Myslel jsem, že budu Apple Watch Ultra nenávidět, ale miluji je
• Apple Watch Series 9: novinky, zvěsti a to, co chceme vidět