Lasers e lidar estão mudando a forma como os wearables rastreiam a saúde

“Há uma batalha acontecendo entre wearables de consumo que medem sua saúde e querendo se tornar mais sofisticados, e as empresas de dispositivos médicos tentando miniaturizar e lutar para sair dos hospitais.”

Foi assim que o Dr. Andrew Rickman, CEO da Fotônica Rockley, descreveu o estado atual da indústria de wearables em entrevista à Digital Trends. A empresa está em uma posição única não apenas para entender como a tecnologia médica e de consumo em wearables começou convergir, mas também ajudar a torná-lo realidade com um novo sensor de saúde único e incrivelmente preciso tecnologia.

Rockley, Bioptx e Apple

É possível que você nunca tenha ouvido falar da Rockley Photonics, mas certamente já ouviu falar da Apple – um dos principais clientes da Rockley. A Rockley fabrica sensores ópticos e componentes relacionados para produtos de consumo e para o setor de saúde, e a maioria será usada em wearables. Portanto, é provável que a tecnologia Rockley existente seja encontrada no

Apple Watch matriz de sensores de monitoramento de saúde.

Em fevereiro deste ano, Rockley anunciou Bioptx, uma plataforma projetada para medir vários biomarcadores – incluindo pressão arterial, núcleo corporal temperatura, lactato, glicose e muito mais — em um único sensor para monitoramento não invasivo, contínuo e pessoal rastreamento de saúde. Notavelmente, A Apple também está ligada à pesquisa em trazer monitoramento não invasivo de glicose e monitoramento de pressão arterial para dispositivos vestíveis de consumo por algum tempo.

Mas o que torna a plataforma que Rockley desenvolveu tão especial e por que é tão inovadora? Rickman explicou:

“A tecnologia de monitoramento nos dispositivos que existem hoje é muito simples e há pouca diferenciação entre os dispositivos de consumo. Sua frequência cardíaca é medida com um LED verde, seu sangue é medido com alguns outros LEDs e um ECG é um eletrodo na parte traseira do dispositivo. Nenhuma dessas tecnologias é de forma alguma tecnologia avançada e estão disponíveis para todos.”

“O que estamos trazendo é um poderoso instrumento óptico, encolhendo um instrumento de US$ 100 mil em um chip, usando um processo único de semicondutores que não está disponível para mais ninguém”, continuou ele, descrevendo o novo tecnologia. “Esse instrumento coleta dados incrivelmente ricos que extraímos para medir, entre outras coisas, hidratação, lactato e pressão arterial. Esse é o avanço. Em vez de alguns LEDs e eletrodos, o que adicionamos é um instrumento que mede múltiplos biomarcadores com um nível de capacidade e precisão sem precedentes.”

Lasers, não LEDs

O instrumento de Rockley usa lasers baseados em fotônica de silício para rastrear biomarcadores, não LEDs, e é uma tecnologia que nunca foi usada em um wearable de consumo antes. Quando você ouve a palavra “lasers”, é tentador pensar que isso significa um raio de luz vermelha irradiando em sua pele. Mas, claro, não é isso. Para explicar, Rickman fez comparações com a tecnologia lidar usada em carros autônomos, no iPad e no iPhone da Apple, e em sistemas de desbloqueio facial superseguros.

“É um chip separado dos LEDs que você veria em um wearable normal, e em vez de sinais elétricos usa sinais ópticos”, disse Rickman. “Nosso chip funciona usando luz infravermelha e laser em níveis de potência inofensivos. A área ocupada na parte traseira de um wearable é menor do que o espaço ocupado pelo conjunto de LED. É feito usando um processo fotônico de silício, e precisávamos desenvolver um processo de fabricação de semicondutores completamente novo, que é indiscutivelmente o mais sofisticado do mundo e exclusivo para nós. Levamos nove anos para nos desenvolver.”

Por que não pode ser usado um sistema normal de LED verde ou vermelho? Afinal, eles são um elemento básico dos wearables de monitoramento de saúde existentes.

“Esses comprimentos de onda [LED] captam a hemoglobina lindamente”, explicou Rickman, “mas quando você pensa em açúcar no sangue, lactatos e outros metabólitos, esses LEDs não têm o desempenho. Eles não estão olhando para a parte certa do espectro óptico.”

Rastreamento de saúde vestível como nunca antes

A Rockley Photonics descreve sua plataforma como uma clínica no seu pulso, reunindo a medição de múltiplos diferentes biomarcadores, muitos dos quais podem ter exigido anteriormente exames de sangue para avaliar, em um único, minúsculo e não invasivo sensor. Rickman explicou por que isso é vantajoso.

“Quando você mede um biomarcador você obtém uma imagem unidimensional de uma pessoa, mas quando você mede 10 biomarcadores juntos, o que acontece? contido nessa quantidade relativamente pequena de informações pode representar muitas condições diferentes que o indivíduo pode estar sofrendo de."

É quando você ouve como o sensor fotônico de silício mede esses biomarcadores que a complexidade fica clara.

“A hidratação é entendida pela análise da diferença na forma como a pele absorve a água e os lipídios da pele, e é essa proporção que estamos medindo. O espectro da luz é dominado pela água, e esse nível sobe e desce com a sua hidratação. Até agora, a única outra forma de obter este nível de detalhe era através da recolha de uma amostra de sangue. A temperatura central é ainda mais louca. Podemos medi-lo utilizando outra técnica espectroscópica, pois a água do seu corpo, felizmente, muda de propriedades ligeiramente com a temperatura, e medimos essas mudanças usando um gradiente para nos fornecer a temperatura corporal central leituras.”

Para a pressão arterial, o laser examina “saliências no sinal” depois de detectar as taxas de pulso máximas, que – dependendo se são grandes ou pequenas – definem se a pressão arterial está alta ou baixa. Parece simples, mas Rickman disse que é muito difícil para um laser medir isso com precisão. As tecnologias existentes não conseguem igualar este rico nível de exame cardiovascular e, portanto, até agora não conseguiram obter a aprovação da FDA. Rockley está atualmente em processo de obtenção da aprovação da FDA para sua plataforma.

O que isso significa para você e para mim

A tecnologia e plataforma de sensores de Rockley não são ficção científica. Tudo chegará muito em breve e, embora inicialmente esteja disponível através de uma empresa dedicada à tecnologia médica, isso poderá mudar num futuro não muito distante.

“Lançamos o primeiro dispositivo no quarto trimestre deste ano”, confirmou Rickman. “É um wearable projetado para o mercado profissional de saúde e temos anunciamos nosso primeiro cliente, Medtronic, que é o maior fabricante mundial de dispositivos médicos.”

No entanto, é no que vem depois que estamos mais interessados.

“Estamos trabalhando com seis das 10 maiores empresas de tecnologia de consumo vestível do mundo”, Rickman continuou, “e estamos trabalhando em designs para encontrar uma maneira de encaixar [o sensor] em seu wearable dispositivos. Ainda não anunciamos um contrato de volume com nenhum deles. Esperamos fazer algum anúncio sobre isso no final deste ano.”

Em um arquivamento da SEC de 2021, Rickman mencionou várias marcas de eletrônicos de consumo conhecidas por smartphones como interessadas na tecnologia de sensores. O documento também menciona um “acordo de desenvolvimento e fornecimento de longa data” com uma empresa que já havia investido US$ 70 milhões com a Rockley. Numerososrelatórios alegaram que a Apple investiu um total de US$ 70 milhões em Rockley para pesquisa e desenvolvimento desde 2017.

Não se sabe se a plataforma Rockley Photonics eventualmente chegará a um Apple Watch, pelo menos de alguma forma, mas a convergência do monitoramento da saúde do consumidor e do monitoramento da saúde médica é clara. A plataforma de Rockley poderia adicionar funcionalidades anteriormente disponíveis apenas por meio de médicos, clínicas e por meio de exames de sangue, a um dispositivo normal de consumo. Na mente de Rickman, não está tão longe, e tipo Stacy Salvi da Movano disse em uma entrevista recente da Digital Trends, sua chegada pode mudar a aparência do wearable tradicional do consumidor no processo.

“O tipo de wearable que estamos produzindo para a Medtronic não tem tela, não informa quais são seus e-mails. É puramente dedicado a esta rica funcionalidade”, concluiu Rickman. “Ele fica em segundo plano apenas fazendo seu trabalho, mas ainda tem uma alça que pode ser trocada e é fácil de limpar. Talvez isso evolua para um dispositivo de consumo. Será um pouco como um rastreador de fitness, mas um milhão de vezes mais poderoso, em um formato que ficará apenas em segundo plano, monitorando a saúde. É outra maneira de pensar sobre como isso pode chegar às mãos dos consumidores.”

Recomendações dos Editores

• O Apple Watch Ultra é o smartwatch feminino perfeito – sério
• Finalmente consegui um Apple Watch Ultra. Aqui estão três maneiras pelas quais isso me surpreendeu
• O botão de ação do Apple Watch Ultra deve ser melhor que isso
• Achei que odiaria o Apple Watch Ultra, mas adorei
• Apple Watch Series 9: notícias, rumores e o que queremos ver