Laser und Lidar verändern die Art und Weise, wie Wearables die Gesundheit überwachen

„Dazwischen findet dieser Kampf statt Verbraucher-Wearables, die Ihre Gesundheit messen und der Wunsch, immer ausgefeilter zu werden, und die Medizingerätehersteller, die versuchen, die Krankenhäuser zu miniaturisieren und sich ihren Weg aus den Krankenhäusern zu erkämpfen.“

So erklärt Dr. Andrew Rickman, CEO von Rockley Photonics, beschrieb in einem Interview mit Digital Trends den aktuellen Stand der Wearable-Branche. Das Unternehmen ist in der einzigartigen Lage, nicht nur zu verstehen, wie die Verbraucher- und Medizintechnik bei Wearables entstanden ist zu konvergieren, sondern auch dazu beizutragen, dies mit einem einzigartigen und unglaublich genauen neuen Gesundheitssensor Wirklichkeit werden zu lassen Technologie.

Rockley, Bioptx und Apple

Möglicherweise haben Sie noch nie von Rockley Photonics gehört, aber Sie haben sicherlich schon von Apple gehört – einem der Top-Kunden von Rockley. Rockley stellt optische Sensoren und zugehörige Komponenten für Konsumgüter und die Gesundheitsbranche her, von denen die meisten in Wearables zum Einsatz kommen. Es ist daher wahrscheinlich, dass die vorhandene Rockley-Technologie darin zu finden ist

Apple Watch’s Sensoranordnung zur Gesundheitsüberwachung.

Im Februar dieses Jahres gab Rockley bekannt Bioptx, eine Plattform zur Messung mehrerer Biomarker – einschließlich Blutdruck und Körperkern Temperatur, Laktat, Glukose und vieles mehr – in einem einzigen Sensor für nicht-invasive, kontinuierliche und persönliche Messung Gesundheitsverfolgung. Vor allem, Auch Apple wurde mit der Forschung in Verbindung gebracht seit einiger Zeit daran, die nicht-invasive Glukoseüberwachung und Blutdrucküberwachung auf tragbare Verbrauchergeräte zu übertragen.

Aber was macht die Plattform, die Rockley entwickelt hat, so besonders und warum ist sie so ein Durchbruch? Rickman erklärte:

„Die Überwachungstechnologie in den heutigen Geräten ist sehr einfach und es gibt kaum Unterschiede zwischen den Verbrauchergeräten. Ihre Herzfrequenz wird mit einer grünen LED gemessen, Ihr Blut wird mit einigen anderen LEDs gemessen und ein EKG ist eine Elektrode auf der Rückseite des Geräts. Keine dieser Technologien ist in irgendeiner Weise fortschrittliche Technologie und sie stehen jedem zur Verfügung.“

„Was wir mitbringen, ist ein leistungsstarkes optisches Instrument, das ein 100.000-Dollar-Instrument mithilfe eines auf einen Chip schrumpft „Es ist ein einzigartiger Halbleiterprozess, der sonst niemandem zur Verfügung steht“, beschrieb er weiter das neue Unternehmen Technologie. „Dieses Instrument sammelt unglaublich umfangreiche Daten, die wir extrahieren, um unter anderem Flüssigkeitszufuhr, Laktat und Blutdruck zu messen. Das ist der Durchbruch. Anstelle von ein paar LEDs und Elektroden haben wir ein Instrument hinzugefügt, das mehrere Biomarker mit einem beispiellosen Maß an Leistungsfähigkeit und Genauigkeit misst.“

Laser, keine LEDs

Rockleys Instrument verwendet zur Verfolgung von Biomarkern Silizium-Photonik-basierte Laser, keine LEDs, und es handelt sich um eine Technologie, die noch nie zuvor bei einem Wearable für Verbraucher eingesetzt wurde. Wenn Sie das Wort „Laser“ hören, ist es verlockend zu glauben, dass damit ein roter Lichtstrahl gemeint ist, der in Ihre Haut strahlt. Aber das ist es natürlich nicht. Zur Erklärung zog Rickman Vergleiche mit der Lidar-Technologie, die in autonomen Autos, dem Apple iPad und iPhone sowie für supersichere Gesichtsentriegelungssysteme verwendet wird.

„Das ist ein separater Chip zu den LEDs Sie würden es in einem normalen Wearable sehen, und statt elektrischer Signale werden optische Signale verwendet“, sagte Rickman. „Unser Chip arbeitet mit Infrarot- und Laserlicht bei harmloser Leistung. Der Platzbedarf auf der Rückseite eines Wearables ist kleiner als der Platz, den das LED-Array einnimmt. Es wird mit einem Silizium-Photonik-Prozess hergestellt und wir mussten einen völlig neuen Halbleiter-Herstellungsprozess entwickeln, der wohl der fortschrittlichste der Welt und einzigartig für uns ist. Die Entwicklung hat bei uns neun Jahre gedauert.“

Warum kann kein normales grünes oder rotes LED-System verwendet werden? Schließlich sind sie ein fester Bestandteil bestehender Wearables zur Gesundheitsüberwachung.

„Diese [LED-]Wellenlängen nehmen Hämoglobin wunderbar auf“, erklärte Rickman, „aber wenn man an Blutzucker, Laktate und andere Metaboliten denkt, haben diese LEDs nicht die nötige Leistung.“ Sie suchen nicht im richtigen Teil des optischen Spektrums.“

Tragbares Gesundheits-Tracking wie nie zuvor

Rockley Photonics beschreibt seine Plattform als eine Klinik am Handgelenk, die die Messung mehrerer Geräte zusammenführt verschiedene Biomarker, für deren Beurteilung früher möglicherweise Blutuntersuchungen erforderlich waren, in einem einzigen, winzigen, nicht-invasiven Verfahren Sensor. Rickman erklärte, warum dies von Vorteil ist.

„Wenn Sie einen Biomarker messen, erhalten Sie ein eindimensionales Bild einer Person, aber wenn Sie 10 Biomarker zusammen messen, was ist das? Die in dieser relativ kleinen Menge an Informationen enthaltenen Informationen können viele verschiedene Erkrankungen darstellen, unter denen die Person möglicherweise leidet aus."

Wenn man hört, wie der auf Siliziumphotonik basierende Sensor diese Biomarker misst, wird die Komplexität deutlich.

„Wir verstehen die Hydratation, indem wir den Unterschied in der Art und Weise analysieren, wie Ihre Haut Wasser und die Lipide in Ihrer Haut aufnimmt, und dieses Verhältnis messen wir.“ Das Lichtspektrum wird von Wasser dominiert und dieser Wert steigt und sinkt mit der Flüssigkeitszufuhr. Bisher war die Entnahme einer Blutprobe die einzige andere Möglichkeit, diesen Detaillierungsgrad zu ermitteln. Die Kerntemperatur ist noch verrückter. Wir können es mit einer anderen spektroskopischen Technik messen, da das Wasser in Ihrem Körper glücklicherweise seine Eigenschaften verändert Die Eigenschaften ändern sich geringfügig mit der Temperatur und wir messen diese Änderungen mithilfe eines Gradienten, um die Körperkerntemperatur zu ermitteln Lesungen.“

Beim Blutdruck untersucht der Laser „Signalunebenheiten“, nachdem er Spitzenpulsfrequenzen erkannt hat, die – je nachdem, ob sie groß oder klein sind – definieren, ob der Blutdruck hoch oder niedrig ist. Es klingt einfach, wenn man es so ausdrückt, aber Rickman sagte, dass es für einen Laser sehr schwierig sei, dies genau zu messen. Bestehende Technologien können dieses umfassende Niveau der Herz-Kreislauf-Untersuchung nicht erreichen und haben daher bisher keine FDA-Zulassung erhalten. Rockley ist derzeit dabei, die FDA-Zulassung für seine Plattform zu erhalten.

Was das für Sie und mich bedeutet

Rockleys Sensortechnologie und Plattform sind keine Science-Fiction. Es wird alles sehr bald verfügbar sein, und obwohl es zunächst über ein spezielles Medizintechnikunternehmen erhältlich sein wird, könnte sich das in nicht allzu ferner Zukunft ändern.

„Wir bringen das erste Gerät im vierten Quartal dieses Jahres auf den Markt“, bestätigte Rickman. „Es ist ein Wearable, das für den professionellen Gesundheitsmarkt entwickelt wurde, und das haben wir auch gab unseren ersten Kunden bekannt, Medtronic, der weltweit größte Hersteller medizinischer Geräte.“

Am meisten interessiert uns jedoch das, was danach kommt.

„Wir arbeiten mit sechs der zehn größten Wearable-Consumer-Tech-Unternehmen der Welt zusammen“, sagte Rickman fuhr fort: „Und wir arbeiten an Designs, um einen Weg zu finden, [den Sensor] in ihr Wearable zu integrieren.“ Geräte. Wir haben noch mit keinem von ihnen einen Volumenvertrag angekündigt. Wir werden hoffentlich Ende dieses Jahres eine Ankündigung dazu machen.“

In einer SEC-Einreichung von 2021Rickman erwähnte, dass mehrere Marken der Unterhaltungselektronik, die für Smartphones bekannt sind, an der Sensortechnologie interessiert seien. Das Dokument erwähnt auch eine „langjährige Entwicklungs- und Liefervereinbarung“ mit einem Unternehmen, das bereits 70 Millionen US-Dollar in Rockley investiert hatte. ZahlreicheBerichte behaupten, Apple habe seit 2017 insgesamt 70 Millionen US-Dollar in Forschung und Entwicklung in Rockley investiert.

Ob es die Rockley Photonics-Plattform irgendwann zumindest in irgendeiner Form auf eine Apple Watch schafft, ist unbekannt, aber die Konvergenz von Verbrauchergesundheitsüberwachung und medizinischer Gesundheitsüberwachung ist klar. Die Plattform von Rockley könnte einem normalen Verbraucher-Wearable Funktionen hinzufügen, die bisher nur Ärzten, Kliniken und Bluttests zur Verfügung standen. In Rickmans Augen ist es gar nicht so weit weg Das sagte Stacy Salvi von Movano kürzlich in einem Interview mit Digital Trends, seine Einführung könnte dabei das Aussehen des traditionellen Verbraucher-Wearables verändern.

„Die Art von Wearable, die wir für Medtronic herstellen, hat keinen Bildschirm und zeigt Ihnen nicht an, was Ihre E-Mails sind. Es ist ausschließlich dieser umfangreichen Funktionalität gewidmet“, schloss Rickman. „Es bleibt im Hintergrund und verrichtet nur seine Arbeit, hat aber dennoch ein Armband, das gewechselt werden kann, und ist leicht zu reinigen. Vielleicht entwickelt sich daraus ein Consumer-Gerät. Es wird ein bisschen wie ein Fitness-Tracker sein, aber millionenfach leistungsfähiger, in einem Format, das einfach im Hintergrund die Gesundheit überwacht. Es ist eine andere Art, darüber nachzudenken, wie es in die Hände der Verbraucher gelangen kann.“

Empfehlungen der Redaktion

• Die Apple Watch Ultra ist die perfekte Damen-Smartwatch – im Ernst
• Endlich habe ich eine Apple Watch Ultra bekommen. Hier sind drei Gründe, warum es mich überrascht hat
• Die Aktionstaste der Apple Watch Ultra sollte besser sein
• Ich dachte, ich würde die Apple Watch Ultra hassen, aber ich liebe sie
• Apple Watch Series 9: Neuigkeiten, Gerüchte und was wir sehen wollen