Лазери та лідари змінюють спосіб відстеження здоров’я переносних пристроїв

«Між точиться ця боротьба споживчі носії, які вимірюють ваше здоров'я і бажання стати більш витонченими, а компанії, що займаються медичним обладнанням, намагаються мініатюризуватися та боротися з лікарнями».

Ось як д-р Ендрю Рікман, генеральний директор компанії Rockley Photonics, описав поточний стан індустрії носимих пристроїв в інтерв’ю Digital Trends. Компанія має унікальне місце, щоб не тільки зрозуміти, як почалися споживчі та медичні технології в носінні щоб об’єднати, а також допомогти втілити це в реальність завдяки унікальному та неймовірно точному новому датчику здоров’я технології.

Rockley, Bioptx і Apple

Можливо, ви ніколи не чули про Rockley Photonics, але ви точно чули про Apple — одного з головних клієнтів Rockley. Rockley виробляє оптичні датчики та пов’язані з ними компоненти для споживчих товарів і галузі охорони здоров’я, і більшість з них використовуватимуться в переносних пристроях. Тому ймовірно, що існуюча технологія Rockley знайдена в

Apple Watch масив датчиків моніторингу стану здоров'я.

У лютому цього року Роклі оголосив Bioptx, платформа, призначена для вимірювання багатьох біомаркерів, зокрема артеріального тиску, основного тіла температура, лактат, глюкоза та багато іншого — в одному датчику для неінвазивного, постійного та персонального відстеження здоров'я. Зокрема, Apple також була пов'язана з дослідженнями на деякий час запровадити неінвазивний моніторинг рівня глюкози та артеріального тиску на споживацькій носії.

Але що робить платформу, розроблену Rockley, такою особливою, і чому вона стала таким проривом? Рікман пояснив:

«Технологія моніторингу в існуючих сьогодні пристроях дуже проста, і між споживчими пристроями мало відмінностей. Частота серцевих скорочень вимірюється зеленим світлодіодом, кров – кількома іншими світлодіодами, а ЕКГ – це електрод на задній панелі пристрою. Жодна з цих технологій не є передовою технологією, і вони доступні кожному».

«Те, що ми приносимо, — це потужний оптичний інструмент, який стискає інструмент вартістю 100 000 доларів на чіп за допомогою унікальний напівпровідниковий процес, недоступний нікому іншому», – продовжив він, описуючи нову технології. «Цей інструмент збирає неймовірно багаті дані, які ми витягуємо для вимірювання, серед іншого, гідратації, лактату та артеріального тиску. Це прорив. Замість пари світлодіодів і електродів ми додали інструмент, який вимірює численні біомаркери з безпрецедентним рівнем можливостей і точності».

Лазери, а не світлодіоди

Інструмент Роклі використовує лазери на основі кремнієвої фотоніки для відстеження біомаркерів, а не світлодіодів, і ця технологія раніше не використовувалася на споживчих носіях. Коли ви чуєте слово «лазери», виникає спокуса подумати, що це означає промінь червоного світла, що проникає у вашу шкіру. Але, звичайно, це не те. Щоб пояснити це, Рікман провів порівняння з технологією lidar, яка використовується в автономних автомобілях, Apple iPad і iPhone, а також для надбезпечних систем розблокування обличчям.

«Це окремий чіп до світлодіодів ви побачите в звичайному носінні, і замість електричних сигналів він використовує оптичні сигнали», – сказав Рікман. «Наш чіп працює за допомогою інфрачервоного та лазерного випромінювання на нешкідливих рівнях потужності. Площа на задній частині пристрою для носіння менша, ніж простір, який займає світлодіодна матриця. Він виготовлений за допомогою кремнієвої фотоніки, і нам потрібно було розробити абсолютно новий процес виробництва напівпровідників, який є, мабуть, найдосконалішим у світі та унікальним для нас. На розвиток у нас пішло дев’ять років».

Чому не можна використовувати звичайну зелену або червону світлодіодну систему? Зрештою, вони є основним елементом існуючих пристроїв для моніторингу здоров’я.

«Ці [світлодіодні] довжини хвиль чудово вловлюють гемоглобін, — пояснив Рікман, — але коли ви думаєте про рівень цукру в крові, лактати та інші метаболіти, ці світлодіоди не мають продуктивності. Вони дивляться не в праву частину оптичного спектру».

Відстеження стану здоров'я, як ніколи раніше

Rockley Photonics описує свою платформу як клініку на вашому зап’ясті, яка об’єднує численні вимірювання різні біомаркери, багато з яких, можливо, раніше потребували аналізів крові для оцінки, в єдиний, крихітний, неінвазивний датчик. Рікман пояснив, чому це вигідно.

«Коли ви вимірюєте один біомаркер, ви отримуєте одновимірну картину людини, але коли ви вимірюєте 10 біомаркерів разом, що міститься в тому, що відносно невелика кількість інформації може представляти багато різних станів, від яких може страждати індивід від».

Коли ви чуєте про те, як датчик на основі кремнієвої фотоніки вимірює ці біомаркери, складність стає зрозумілою.

«Зволоження розуміється шляхом аналізу різниці в тому, як ваша шкіра поглинає воду та ліпіди у вашій шкірі, і саме це співвідношення ми вимірюємо. У спектрі світла домінує вода, і цей рівень зростає та знижується разом із зволоженням. До цього часу єдиним іншим способом отримати такий рівень деталізації було взяття зразка крові. Температура ядра ще більш божевільна. Ми можемо виміряти це за допомогою іншого спектроскопічного методу, оскільки вода у вашому тілі, на щастя, змінює свій властивості незначно залежать від температури, і ми вимірюємо ці зміни за допомогою градієнта, щоб отримати основну температуру тіла читання».

Що стосується артеріального тиску, лазер перевіряє «перепади сигналу» після того, як він бачить пікові частоти пульсу, які — залежно від того, великі вони чи маленькі — визначають, високий чи низький артеріальний тиск. Це звучить просто, але Рікман сказав, що лазеру дуже важко виміряти це точно. Існуючі технології не можуть зрівнятися з таким багатим рівнем серцево-судинного обстеження, тому досі не отримали схвалення FDA. Rockley зараз знаходиться в процесі отримання схвалення FDA для своєї платформи.

Що це означає для вас і мене

Сенсорна технологія та платформа Rockley не є науковою фантастикою. Все це буде дуже скоро, і хоча спочатку це буде доступно через спеціальну медичну технологічну компанію, це може змінитися в недалекому майбутньому.

«Ми запускаємо перший пристрій у четвертому кварталі цього року», — підтвердив Рікман. «Це носіння, розроблене для професійного ринку охорони здоров’я, і ми його маємо оголосив про нашого першого клієнта, Medtronic, який є найбільшим у світі виробником медичних приладів».

Однак найбільше нас цікавить те, що буде далі.

«Ми працюємо з шістьма з 10 найкращих компаній у світі, що займаються виробництвом споживчих пристроїв для носіння», — Рікман. продовжив, «і ми працюємо над дизайном, щоб знайти спосіб вмістити [сенсор] у їхні носяться пристроїв. Ми ще не оголошували об’ємний контракт ні з одним із них. Сподіваюся, ми оголосимо про це наприкінці цього року».

У документі SEC за 2021 рікРікман згадав кілька брендів споживчої електроніки, відомих смартфонами, які зацікавлені в сенсорній технології. У документі також згадується «давня угода про розробку та постачання» з компанією, яка вже інвестувала 70 мільйонів доларів у Rockley. численнізвіти стверджували, що з 2017 року Apple інвестувала в Rockley 70 мільйонів доларів на дослідження та розробки.

Невідомо, чи згодом платформа Rockley Photonics потрапить на Apple Watch, принаймні в якійсь формі, але конвергенція відстеження здоров’я споживачів і відстеження стану медичного здоров’я очевидна. Платформа Rockley може додати функціональність, яка раніше була доступна лише лікарям, клінікам і за допомогою аналізів крові, до звичайного споживчого одягу. На думку Рікмана, це не так вже й далеко Стейсі Салві з Movano сказала в нещодавньому інтерв’ю Digital Trends, його поява може змінити вигляд традиційного споживчого одягу.

«Ті пристрої, які ми виробляємо для Medtronic, не мають екрана, вони не повідомляють вам, які ваші електронні адреси. Він призначений виключно для цієї багатої функціональності», – підсумував Рікман. «Він стоїть на задньому плані, просто виконує свою роботу, але все ще має ремінець, який можна змінити, і його легко почистити. Можливо, це перетвориться на споживчий пристрій. Це буде трохи схоже на фітнес-трекер, але в мільйон разів потужніший, у форматі, який просто сидітиме у фоновому режимі, відстежуючи здоров’я. Це ще один спосіб думати про те, як він може потрапити в руки споживачів».

Рекомендації редакції

• Apple Watch Ultra — ідеальний розумний годинник для жінок — серйозно
• Нарешті я отримав Apple Watch Ultra. Ось три способи, як це мене здивувало
• Кнопка Action на Apple Watch Ultra має бути кращою, ніж ця
• Я думав, що ненавиджу Apple Watch Ultra, але я люблю їх
• Apple Watch Series 9: новини, чутки та те, що ми хочемо бачити