Як лазери та лідар змінюють спосіб відстеження здоров’я на носінні

“Відбувається битва між споживчими пристроями, які вимірюють стан вашого здоров’я і хочуть стати більш досконалими, і компаніями-виробниками медичного обладнання, які намагаються мініатюризуватися і пробити собі шлях з лікарень”.

• Rockley, Bioptx і Apple
• Лазери, а не світлодіоди
• Переносний моніторинг здоров’я, як ніколи раніше
• Що це означає для нас з вами

Так доктор Ендрю Рікман, генеральний директор Rockley Photonics, описав поточний стан індустрії носимих пристроїв в інтерв’ю Digital Trends. Компанія має унікальну можливість не тільки зрозуміти, як споживчі та медичні технології в носінні почали зближуватися, але і допомогти зробити це реальністю за допомогою унікальної і неймовірно точної нової технології датчиків здоров’я.

Rockley, Bioptx і Apple

Можливо, ви ніколи не чули про Rockley Photonics, але ви, безумовно, чули про Apple – одного з найбільших клієнтів Rockley. Rockley виробляє оптичні датчики і супутні компоненти для споживчих товарів і медичної промисловості, і більшість з них будуть використовуватися в натільних пристроях. Тому цілком ймовірно, що існуючі технології Rockley можна знайти в масиві датчиків моніторингу здоров’я Apple Watch.

• Підступне оновлення iOS змусило мене знову зрадіти iPhone 14 Pro
• 7 важливих порад, як підготувати новий Apple Watch до носіння на зап’ясті
• Як налаштувати новий телефон Samsung Galaxy як професіонал

У лютому цього року Rockley анонсувала Bioptx, платформу, призначену для вимірювання декількох біомаркерів – включаючи артеріальний тиск, температуру тіла, лактат, глюкозу та багато іншого – в одному датчику для неінвазивного, безперервного та особистого відстеження здоров’я. Примітно, що компанія Apple також була пов’язана з дослідженнями в області неінвазивного моніторингу рівня глюкози і артеріального тиску в споживчих носіях протягом деякого часу.

Але що робить платформу, яку розробив Роклі, такою особливою, і чому вона є таким проривом? пояснив Рікман:

“Технологія моніторингу в пристроях, які існують сьогодні, дуже проста, і немає великої диференціації між споживчими пристроями. Ваш пульс вимірюється за допомогою зеленого світлодіоду, рівень крові вимірюється за допомогою декількох інших світлодіодів, а ЕКГ – це електрод на задній панелі пристрою. Жодна з цих технологій не є жодним чином передовою технологією, і вони доступні кожному”.

“Те, що ми пропонуємо – це потужний оптичний інструмент, який зменшує інструмент вартістю 100 000 доларів на чіп, використовуючи унікальний напівпровідниковий процес, який не доступний нікому іншому”, – продовжив він, описуючи нову технологію компанії. “Цей прилад збирає неймовірно багаті дані, які ми використовуємо для вимірювання, серед іншого, рівня гідратації, лактату та кров’яного тиску. Це прорив. Замість пари світлодіодів і електродів ми додали інструмент, який вимірює декілька біомаркерів з безпрецедентним рівнем можливостей і точності”.

Лазери, а не світлодіоди

Прилад Роклі використовує лазери на основі кремнієвої фотоніки для відстеження біомаркерів, а не світлодіодів, і це технологія, яка раніше не використовувалася в пристроях, що носяться споживачами. Коли ви чуєте слово “лазери”, виникає спокуса подумати, що це означає вал червоного світла, який проникає у вашу шкіру. Але, звичайно, це не так. Щоб пояснити це, Рікман провів порівняння з лідарною технологією, яка використовується в автономних автомобілях, Apple iPad та iPhone, а також у надзахищених системах розблокування обличчям.

“Це окремий чіп до світлодіодів, які ви бачите у звичайному носінні, і замість електричних сигналів він використовує оптичні сигнали”, – сказав Рікман. “Наш чіп працює з використанням інфрачервоного та лазерного світла на безпечних рівнях потужності. Він займає менше місця на тильній стороні пристрою, ніж світлодіодний масив. Він виготовлений за допомогою кремнієвої фотоніки, і нам потрібно було розробити абсолютно новий процес виробництва напівпровідників, який є, мабуть, найскладнішим у світі, і унікальним для нас. На розробку пішло дев’ять років”.

Чому не можна використовувати звичайні зелені або червоні світлодіоди? Адже вони є основним елементом існуючих пристроїв для моніторингу стану здоров’я.

“Ці довжини хвиль [світлодіодів] чудово вловлюють гемоглобін, – пояснив Рікман, – але коли ви думаєте про цукор у крові, лактат та інші метаболіти, ці світлодіоди не мають такої ефективності. Вони не дивляться в потрібну частину оптичного спектру”.

Переносний моніторинг здоров’я, як ніколи раніше

Rockley Photonics описує свою платформу як клініку на зап’ясті, яка об’єднує вимірювання декількох різних біомаркерів, багато з яких раніше вимагали аналізу крові для оцінки, в одному крихітному неінвазивному датчику. Рікман пояснив, чому це вигідно.

“Коли ви вимірюєте один біомаркер, ви отримуєте одновимірну картину людини, але коли ви вимірюєте 10 біомаркерів разом, те, що міститься у цій відносно невеликій кількості інформації, може представляти багато різних станів, від яких може страждати людина”.

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

“Зволоження розуміється шляхом аналізу різниці в тому, як ваша шкіра поглинає воду і ліпіди в вашій шкірі, і саме це співвідношення ми вимірюємо. У спектрі світла домінує вода, і цей рівень підвищується і знижується разом з рівнем зволоження. До цього часу єдиним способом отримати такий рівень деталізації був аналіз крові. Температура ядра ще більш дивовижна. Ми можемо виміряти її за допомогою іншої спектроскопічної техніки, оскільки вода у вашому тілі, на щастя, дещо змінює свої властивості з температурою, і ми вимірюємо ці зміни, використовуючи градієнт, щоб отримати показники температури тіла”.

Що стосується кров’яного тиску, то лазер досліджує “нерівності в сигналі” після того, як він бачить пікові частоти пульсу, які – залежно від того, великі вони чи малі – визначають, чи є кров’яний тиск високим або низьким. Це звучить просто, але Рікман сказав, що лазером дуже важко виміряти це точно. Існуючі технології не можуть відповідати такому високому рівню обстеження серцево-судинної системи, і тому досі не отримали схвалення FDA. В даний час Rockley знаходиться в процесі отримання схвалення FDA для своєї платформи.

Що це означає для нас з вами

Сенсорна технологія і платформа Rockley – це не наукова фантастика. Все це станеться дуже скоро, і хоча спочатку це буде доступно через спеціалізовану медичну технологічну компанію, це може змінитися в недалекому майбутньому.

“Ми запускаємо перший пристрій в четвертому кварталі цього року”, – підтвердив Рікман. “Це пристрій, призначений для професійного ринку охорони здоров’я, і ми оголосили про нашого першого клієнта – компанію Medtronic, яка є найбільшим у світі виробником медичного обладнання”.

Проте нас найбільше цікавить те, що буде після цього.

“Ми працюємо з шістьма з 10 найбільших світових компаній, що виробляють споживчі технології, – продовжив Рікман, – і ми працюємо над дизайном, щоб знайти спосіб вмонтувати [датчик] в їхні пристрої, що носяться. Ми ще не оголосили про укладення великого контракту з жодною з них. Ми сподіваємося, що зробимо якесь оголошення про це в кінці цього року”.

Це буде щось на зразок фітнес-трекера, але в мільйон разів потужніший

У поданій у 2021 році заявці до SEC Рікман згадав кілька брендів споживчої електроніки, відомих своїми смартфонами, як таких, що зацікавлені в сенсорній технології. У документі також згадується “давня угода про розробку і постачання” з компанією, яка вже інвестувала в Rockley 70 мільйонів доларів. У численних звітах стверджувалося, що Apple інвестувала в Rockley в цілому 70 мільйонів доларів на дослідження і розробки з 2017 року.

Чи потрапить платформа Rockley Photonics в кінцевому підсумку в Apple Watch, хоча б в якійсь формі, невідомо, але конвергенція відстеження здоров’я споживачів і медичного відстеження здоров’я очевидна. Платформа Rockley може додати функціональність, яка раніше була доступна тільки через лікарів, клініки і за допомогою аналізів крові, до звичайного споживчого носія. На думку Рікмана, це не так вже й далеко, і, як сказала Стейсі Сальві з Movano в недавньому інтерв’ю Digital Trends, її поява може змінити те, як виглядатиме традиційний споживчий ношений пристрій в процесі.

“Тип носимого пристрою, який ми виробляємо для Medtronic, не має екрану, він не повідомляє вам, що у вас в електронній пошті. Він повністю присвячений цій багатій функціональності”, – підсумував Рікман. “Він сидить на задньому плані і просто виконує свою роботу, але у нього є ремінець, який можна змінювати і який легко чистити. Можливо, він перетвориться на споживчий пристрій. Це буде щось на кшталт фітнес-трекера, але в мільйон разів потужніший, у форматі, який буде просто сидіти у фоновому режимі і стежити за здоров’ям. Це ще один спосіб мислення про те, як це може потрапити до рук споживачів”.

Рекомендації редакції

• Samsung Galaxy S23: дата виходу, характеристики, ціна, чутки і новини
• Як iPhone 14 Plus став одним з найбільших технологічних провалів 2022 року
• Щойно придбали новий iPhone? Ось 12 порад і підказок, як його освоїти
• Apple може скасувати iPhone SE 4 в наступному році – і я радий
• Фотографічні стилі – найбільш недооцінена функція камери iPhone 14, яку ви не використовуєте

• Apple Watch
• Спеціальні функції

Source: digitaltrends.com