Lazeriai ir lidaras keičia dėvimųjų prietaisų sveikatos stebėjimą

„Tarp vyksta ši kova plataus vartojimo dėvimi drabužiai, matuojantys jūsų sveikatą ir norintys tapti sudėtingesni, o medicinos prietaisų įmonės bando miniatiūrizuotis ir kovoti su savo išėjimu iš ligoninių.

Taip dr. Andrew Rickman, generalinis direktorius Rockley fotonikainterviu su „Digital Trends“ aprašė dabartinę nešiojamų drabužių pramonės būklę. Bendrovė turi unikalią galimybę ne tik suprasti, kaip prasidėjo vartotojų ir medicinos technologijos nešiojamuose įrenginiuose suartėti, bet ir padėti tai paversti realybe su unikaliu ir neįtikėtinai tiksliu nauju sveikatos jutikliu technologija.

Rockley, Bioptx ir Apple

Gali būti, kad niekada negirdėjote apie „Rockley Photonics“, bet tikrai girdėjote apie „Apple“ – vieną geriausių „Rockley“ klientų. „Rockley“ gamina optinius jutiklius ir susijusius komponentus, skirtus plataus vartojimo produktams ir sveikatos priežiūros pramonei, o dauguma jų bus naudojami nešiojamuose įrenginiuose. Todėl tikėtina, kad esama Rockley technologija randama

Apple Watch sveikatos stebėjimo jutiklių masyvas.

Šių metų vasarį Rockley paskelbė Bioptx, platforma, skirta daugelio biologinių žymenų matavimui, įskaitant kraujospūdį, pagrindinį kūną temperatūra, laktatas, gliukozė ir daug daugiau – į vieną jutiklį neinvaziniam, nuolatiniam ir asmeniniam sveikatos sekimas. Pažymėtina, „Apple“ taip pat buvo susieta su tyrimais neinvazinį gliukozės kiekio stebėjimą ir kraujospūdžio stebėjimą kuriam laikui pritaikyti vartotojams nešiojamuose prietaisuose.

Tačiau kuo „Rockley“ sukurta platforma tokia ypatinga ir kodėl tai toks proveržis? Rickmanas paaiškino:

„Šiandien esamų įrenginių stebėjimo technologija yra labai paprasta, o vartotojų įrenginiai mažai kuo skiriasi. Jūsų širdies susitraukimų dažnis matuojamas žaliu šviesos diodu, kraujas matuojamas dar pora šviesos diodų, o EKG yra elektrodas prietaiso gale. Nė viena iš šių technologijų jokiu būdu nėra pažangi technologija ir yra prieinama visiems.

„Mes pristatome galingą optinį instrumentą, kuris sutraukia 100 000 USD vertės instrumentą į lustą, naudojant unikalus puslaidininkių procesas, kuris nėra prieinamas niekam kitam“, – tęsė jis, apibūdindamas naują bendrovės technologija. „Šis prietaisas renka neįtikėtinai turtingus duomenis, kuriuos išgauname, be kita ko, matuodami hidrataciją, laktatą ir kraujospūdį. Tai yra proveržis. Vietoj poros šviesos diodų ir elektrodų pridėjome instrumentą, kuris matuoja kelis biomarkerius su precedento neturinčiu pajėgumų ir tikslumo lygiu.

Lazeriai, o ne šviesos diodai

„Rockley“ instrumentas naudoja silicio fotonikos pagrindu veikiančius lazerius, kad galėtų sekti biologinius žymenis, o ne šviesos diodus, ir tai technologija, kuri anksčiau nebuvo naudojama dėvimiems vartotojams. Kai išgirsti žodį „lazeriai“, kyla pagunda manyti, kad tai reiškia, kad į jūsų odą sklinda raudona šviesa. Bet, žinoma, tai ne tai. Norėdamas paaiškinti, Rickmanas palygino su lidar technologija, naudojama autonominiuose automobiliuose, „Apple iPad“ ir „iPhone“ bei itin saugiose veido atrakinimo sistemose.

„Tai yra atskiras lustas prie šviesos diodų, kurie pamatytumėte įprastame nešiojamajameo vietoj elektrinių signalų naudoja optinius signalus“, – sakė Rickmanas. „Mūsų lustas veikia naudodamas infraraudonųjų spindulių ir lazerio šviesą nekenksmingu galios lygiu. Pėdsakas ant dėvėjimo galinės dalies yra mažesnis nei vietos, kurią užima LED matrica. Jis pagamintas naudojant silicio fotonikos procesą, todėl mums reikėjo sukurti visiškai naują puslaidininkių gamybos procesą, kuris, be abejo, yra moderniausias pasaulyje ir unikalus mums. Mums prireikė devynerių metų, kad išsivystytume.

Kodėl negalima naudoti įprastos žalios arba raudonos šviesos diodų sistemos? Galų gale, jie yra pagrindinė esamų sveikatos stebėjimo drabužių dalis.

"Tie [LED] bangos ilgiai puikiai paima hemoglobiną, - paaiškino Rickmanas, - bet kai pagalvoji apie cukraus kiekį kraujyje, laktatus ir kitus metabolitus, tie šviesos diodai neveikia. Jie nežiūri į tinkamą optinio spektro dalį.

Nešiojamas sveikatos stebėjimas kaip niekada anksčiau

„Rockley Photonics“ savo platformą apibūdina kaip kliniką ant riešo, sujungiančią kelių matavimus skirtingi biomarkeriai, iš kurių daugeliui anksčiau gali reikėti kraujo tyrimų, kad būtų galima įvertinti vieną mažą neinvazinį jutiklis. Rickmanas paaiškino, kodėl tai naudinga.

„Kai matuojate vieną biologinį žymenį, gaunamas vienmatis žmogaus vaizdas, bet kai kartu išmatuojate 10 biomarkerių, kas yra santykinai mažas informacijos kiekis gali atspindėti daugybę skirtingų sąlygų, kurias asmuo gali kentėti nuo“.

Išgirdus apie tai, kaip silicio fotonikos pagrindu sukurtas jutiklis matuoja šiuos biologinius žymenis, tampa aiškus sudėtingumas.

„Hidracija suprantama analizuojant skirtumą, kaip jūsų oda sugeria vandenį ir lipidus, ir mes matuojame šį santykį. Šviesos spektre dominuoja vanduo, o šis lygis didėja ir mažėja kartu su jūsų hidratacija. Iki šiol vienintelis būdas gauti tokio lygio detalumą buvo kraujo mėginio paėmimas. Pagrindinė temperatūra yra dar blogesnė. Mes galime jį išmatuoti naudodami kitą spektroskopinę techniką, nes vanduo jūsų kūne, laimei, keičia savo savybės šiek tiek priklauso nuo temperatūros, o tuos pokyčius matuojame naudodami gradientą, kad gautume pagrindinę kūno temperatūrą skaitymai“.

Dėl kraujospūdžio lazeris tiria „signalo smūgius“, kai pamato didžiausius pulso dažnius, kurie, priklausomai nuo to, ar jie dideli, ar maži, nustato, ar kraujospūdis yra aukštas ar žemas. Tai skamba paprastai, tačiau Rickmanas sakė, kad lazeriu labai sunku tai tiksliai išmatuoti. Esamos technologijos negali atitikti šio turtingo širdies ir kraujagyslių tyrimo lygio, todėl iki šiol joms nepavyko gauti FDA patvirtinimo. Rockley šiuo metu gauna FDA patvirtinimą savo platformai.

Ką tai reiškia tau ir man

Rockley jutiklių technologija ir platforma nėra mokslinė fantastika. Visa tai pasirodys labai greitai ir nors iš pradžių ją bus galima įsigyti specialioje medicinos technologijų įmonėje, tai gali pasikeisti netolimoje ateityje.

„Pirmąjį įrenginį pristatome šių metų ketvirtąjį ketvirtį“, – patvirtino Rickmanas. „Tai yra dėvimas, sukurtas profesionalios sveikatos priežiūros rinkai, ir mes turime paskelbė apie savo pirmąjį klientą, Medtronic, kuri yra didžiausia pasaulyje medicinos prietaisų gamintoja.

Tačiau mus labiausiai domina tai, kas bus po to.

„Dirbame su šešiomis iš 10 geriausių nešiojamų vartotojų technologijų kompanijų pasaulyje“, – sakė Rickmanas tęsė: „Mes dirbame kurdami dizainą, kad surastume būdą, kaip [jutiklį] pritaikyti prie nešiojamų prietaisai. Su nė vienu iš jų dar nepaskelbėme apimties sutarties. Tikimės, kad šių metų pabaigoje apie tai paskelbsime.

2021 m. SEC bylojeRickmanas paminėjo keletą plataus vartojimo elektronikos prekių ženklų, žinomų dėl išmaniųjų telefonų, kaip besidominčius jutiklių technologija. Dokumente taip pat minima „ilgalaikė plėtros ir tiekimo sutartis“ su įmone, kuri jau investavo 70 mln. Gaususpranešimus teigė, kad nuo 2017 m. „Apple“ iš viso investavo 70 mln. USD į „Rockley“ moksliniams tyrimams ir plėtrai.

Nežinoma, ar „Rockley Photonics“ platforma galiausiai pateks į „Apple Watch“, bent jau tam tikra forma, tačiau vartotojų sveikatos stebėjimo ir medicininės sveikatos stebėjimo konvergencija akivaizdi. „Rockley“ platforma galėtų pridėti funkcijų, kurios anksčiau buvo prieinamos tik gydytojams, klinikoms ir atliekant kraujo tyrimus, kad būtų galima naudoti įprastą nešiojamąjį kompiuterį. Rickmano nuomone, tai nėra taip toli, ir panašiai Movano Stacy Salvi sakė neseniai duodamas interviu „Digital Trends“., jo atsiradimas gali pakeisti tai, kaip atrodo tradicinis plataus vartojimo dėvimas.

„Mes gaminame „Medtronic“ nešiojamų prietaisų tipas neturi ekrano, jis nesako, kokie yra jūsų el. Jis skirtas tik šiam turtingam funkcionalumui“, – apibendrino Rickmanas. „Jis sėdi antrame plane ir atlieka savo darbą, bet vis tiek turi dirželį, kurį galima pakeisti ir jis lengvai valomas. Galbūt tai pavirs į vartotojišką įrenginį. Tai bus šiek tiek panašus į kūno rengybos stebėjimo priemonę, bet milijoną kartų galingesnis, tokiu formatu, kuris tiesiog sėdės fone ir stebės sveikatą. Tai dar vienas būdas galvoti apie tai, kaip jis gali patekti į vartotojų rankas.

Redaktorių rekomendacijos

• „Apple Watch Ultra“ yra tobulas moteriškas išmanusis laikrodis – rimtai
• Pagaliau gavau Apple Watch Ultra. Štai 3 būdai, kaip tai mane nustebino
• „Apple Watch Ultra“ veiksmo mygtukas turėtų būti geresnis nei šis
• Maniau, kad nekęsčiau „Apple Watch Ultra“, bet man jis patinka
• „Apple Watch Series 9“: naujienos, gandai ir tai, ką norime pamatyti