Laserji in lidar spreminjajo način, kako nosljive naprave spremljajo zdravje

"Ta boj poteka med potrošniške nosljive naprave, ki merijo vaše zdravje in želijo postati bolj sofisticirani, podjetja za medicinske pripomočke pa poskušajo miniaturizirati in se boriti za izstop iz bolnišnic.«

Takole pravi dr. Andrew Rickman, izvršni direktor podjetja Rockley Photonics, je v intervjuju za Digital Trends opisal trenutno stanje v industriji nosljivih izdelkov. Podjetje ima edinstven položaj, da ne samo razume, kako se je začela potrošniška in medicinska tehnologija v nosljivih izdelkih zbližati, ampak tudi pomagati uresničiti to z edinstvenim in neverjetno natančnim novim senzorjem zdravja tehnologija.

Rockley, Bioptx in Apple

Možno je, da še nikoli niste slišali za Rockley Photonics, zagotovo pa ste slišali za Apple – eno najboljših strank Rockleyja. Rockley izdeluje optične senzorje in sorodne komponente za potrošniške izdelke in zdravstveno industrijo, večina pa jih bo uporabljena v nosljivih napravah. Zato je verjetno, da se obstoječa tehnologija Rockley nahaja v

Apple Watch niz senzorjev za spremljanje zdravja.

Februarja letos je Rockley napovedal Bioptx, platforma, zasnovana za merjenje več biomarkerjev – vključno s krvnim tlakom, jedrom telesa temperaturo, laktat, glukozo in še veliko več – v en sam senzor za neinvazivno, neprekinjeno in osebno sledenje zdravstvenega stanja. Zlasti Apple je bil povezan tudi z raziskavami v uvedbo neinvazivnega spremljanja glukoze in krvnega tlaka v potrošniške nosljive naprave za nekaj časa.

Toda zakaj je platforma, ki jo je razvil Rockley, tako posebna in zakaj je tako prebojna? Rickman je pojasnil:

»Tehnologija spremljanja v napravah, ki obstajajo danes, je zelo preprosta in med potrošniškimi napravami je malo razlik. Vaš srčni utrip se meri z zeleno LED, vaša kri se meri z nekaj drugimi LED, EKG pa je elektroda na zadnji strani naprave. Nobena od teh tehnologij ni na noben način napredna tehnologija in so na voljo vsem.«

»Prinašamo zmogljiv optični instrument, s katerim skrčimo 100.000 $ vreden instrument na čip z uporabo edinstven polprevodniški proces, ki ni na voljo nikomur drugemu,« je nadaljeval in opisal novo tehnologija. »Ta instrument zbira neverjetno bogate podatke, ki jih izvlečemo za merjenje, med drugim, hidracije, laktata in krvnega tlaka. To je preboj. Namesto nekaj LED diod in elektrod smo dodali instrument, ki meri več biomarkerjev z neverjetno stopnjo zmogljivosti in natančnosti.«

Laserji, ne LED

Rockleyjev instrument uporablja laserje na osnovi silicijeve fotonike za sledenje biomarkerjev, ne LED, in to je tehnologija, ki še ni bila uporabljena na potrošniških nosljivih napravah. Ko slišite besedo "laserji", je mamljivo pomisliti, da to pomeni gred rdeče svetlobe, ki žari v vašo kožo. Ampak seveda ni to. Da bi pojasnil, je Rickman potegnil primerjave s tehnologijo lidar, ki se uporablja na avtonomnih avtomobilih, Apple iPad in iPhone ter za super varne sisteme za odklepanje z obrazom.

»To je ločen čip za LED diode boste videli v navadnem nosljivem, in namesto električnih signalov uporablja optične signale,« je dejal Rickman. »Naš čip deluje z infrardečo in lasersko svetlobo pri neškodljivih ravneh moči. Odtis na hrbtni strani nosljivega je manjši od prostora, ki ga zavzema niz LED. Izdelan je s postopkom silicijeve fotonike in morali smo razviti popolnoma nov postopek izdelave polprevodnikov, ki je nedvomno najbolj izpopolnjen na svetu in edinstven za nas. Za razvoj smo potrebovali devet let.«

Zakaj ni mogoče uporabiti običajnega sistema zelenih ali rdečih LED? Navsezadnje so stalnica obstoječih nosljivih naprav za spremljanje zdravja.

»Te valovne dolžine [LED] čudovito zajamejo hemoglobin,« je pojasnil Rickman, »toda ko pomislite na krvni sladkor, laktate in druge presnovke, te LED diode nimajo zmogljivosti. Ne iščejo v pravem delu optičnega spektra.

Nosljivo sledenje zdravju kot še nikoli doslej

Rockley Photonics opisuje svojo platformo kot kliniko na vašem zapestju, ki združuje meritve več različne biomarkerje, od katerih so bili za mnoge morda prej potrebni krvni testi za oceno, v en sam, majhen, neinvaziven senzor. Rickman je pojasnil, zakaj je to ugodno.

»Ko merite en biomarker, dobite enodimenzionalno sliko osebe, ko pa merite 10 biomarkerjev skupaj, kaj je vsebovano v tem, da relativno majhna količina informacij lahko predstavlja veliko različnih stanj, ki jih posameznik morda trpi od."

Ko slišite o tem, kako senzor, ki temelji na silicijevi fotoniki, meri te biomarkerje, kompleksnost postane jasna.

»Vlaženje razumemo z analizo razlike v tem, kako vaša koža absorbira vodo in lipide v vaši koži, in to razmerje merimo. V spektru svetlobe prevladuje voda in ta raven se dviguje in spušča z vašo hidracijo. Do zdaj je bil edini drug način za pridobitev te stopnje podrobnosti odvzem vzorca krvi. Temperatura jedra je še bolj nora. Lahko ga izmerimo z drugo spektroskopsko tehniko, saj voda v vašem telesu na srečo spremeni svojo lastnosti rahlo s temperaturo, te spremembe pa merimo z uporabo gradienta, ki nam daje osrednjo telesno temperaturo branja."

Pri krvnem tlaku laser pregleda "izbokline v signalu", potem ko zazna najvišje stopnje utripa, ki - odvisno od tega, ali so veliki ali majhni - določajo, ali je krvni tlak visok ali nizek. Tako preprosto se sliši, vendar je Rickman dejal, da je laserju zelo težko to natančno izmeriti. Obstoječe tehnologije se ne morejo kosati s to bogato ravnjo kardiovaskularnih preiskav in zato doslej niso pridobile odobritve FDA. Rockley je trenutno v postopku pridobivanja odobritve FDA za svojo platformo.

Kaj to pomeni zate in zame

Rockleyjeva senzorska tehnologija in platforma nista znanstvena fantastika. Vse to prihaja zelo kmalu, in čeprav bo sprva na voljo prek namenskega podjetja za medicinsko tehnologijo, bi se to lahko spremenilo v ne tako oddaljeni prihodnosti.

"Prvo napravo lansiramo v četrtem četrtletju tega leta," je potrdil Rickman. »To je nosljiva naprava, zasnovana za trg profesionalnega zdravstvenega varstva, in mi jo imamo objavili našo prvo stranko, Medtronic, ki je največji proizvajalec medicinskih pripomočkov na svetu.”

Vendar nas najbolj zanima tisto, kar sledi.

»Sodelujemo s šestimi od 10 najboljših podjetij na svetu, ki se ukvarjajo s tehnologijo nosljive potrošniške opreme,« je povedal Rickman. nadaljeval, »in delamo na načrtih, da bi našli način, kako [senzor] namestiti v njihovo nosljivo naprave. Z nobenim od njih še nismo objavili količinske pogodbe. Upamo, da bomo o tem verjetno kaj objavili konec tega leta.«

V prijavi SEC iz leta 2021, je Rickman omenil več znamk zabavne elektronike, znanih po pametnih telefonih, ki se zanimajo za senzorsko tehnologijo. Dokument omenja tudi "dolgoletni sporazum o razvoju in dobavi" s podjetjem, ki je z Rockleyjem že vložilo 70 milijonov dolarjev. Številneporočila so trdili, da je Apple od leta 2017 v Rockley vložil skupno 70 milijonov dolarjev za raziskave in razvoj.

Ni znano, ali bo platforma Rockley Photonics sčasoma vsaj v neki obliki prišla do ure Apple Watch, vendar je konvergenca sledenja zdravja potrošnikov in zdravstvenega sledenja jasna. Rockleyjeva platforma bi lahko dodala funkcionalnost, ki je bila prej na voljo samo pri zdravnikih, klinikah in s pomočjo krvnih preiskav, običajnemu potrošniškemu nosljivemu. V Rickmanovih mislih ni tako daleč in podobno Stacy Salvi iz Movana je dejala v nedavnem intervjuju za Digital Trends, lahko njegov prihod spremeni videz tradicionalnih potrošniških nosljivih izdelkov.

»Vrsta nosljivih naprav, ki jih izdelujemo za Medtronic, nima zaslona, ​​ne pove vam, kakšna so vaša e-poštna sporočila. Posvečen je izključno tej bogati funkcionalnosti,« je zaključil Rickman. »Sedi v ozadju in samo opravlja svoje delo, vendar ima še vedno trak, ki ga je mogoče zamenjati, in ga je enostavno očistiti. Mogoče se to razvije v potrošniško napravo. Nekoliko bo podoben sledilniku telesne pripravljenosti, a milijonkrat močnejši, v formatu, ki bo samo spremljal zdravje v ozadju. To je še en način razmišljanja o tem, kako lahko pride v roke potrošnikov.«

Priporočila urednikov

• Apple Watch Ultra je popolna ženska pametna ura – resno
• Končno sem dobil Apple Watch Ultra. Tukaj so 3 načini, kako me je presenetilo
• Akcijski gumb Apple Watch Ultra bi moral biti boljši od tega
• Mislil sem, da bom sovražil Apple Watch Ultra, vendar mi je všeč
• Apple Watch Series 9: novice, govorice in kaj želimo videti