لیزرها و لیدارها نحوه ردیابی سلامتی دستگاه های پوشیدنی را تغییر می دهند

این نبرد بین پوشیدنی‌های مصرف‌کننده‌ای است که سلامت شما را اندازه‌گیری می‌کنند و می‌خواهند پیچیده‌تر شوند، و شرکت‌های تجهیزات پزشکی که سعی در کوچک‌سازی و خروج از بیمارستان‌ها دارند.

در اینجا نحوه توصیف دکتر اندرو ریکمن، مدیر عامل Rockley Photonics، وضعیت فعلی صنعت پوشیدنی ها در مصاحبه با دیجیتال تو است. این شرکت در موقعیتی منحصر به فرد قرار دارد تا نه تنها درک کند که چگونه فناوری مصرف کننده و پزشکی در پوشیدنی ها شروع به همگرایی می کنند، بلکه برای کمک به تحقق آن با فناوری جدید حسگر سلامت منحصر به فرد و فوق العاده دقیق است.

راکلی، Bioptx و اپل

شاید هرگز نام Rockley Photonics را نشنیده باشید، اما مطمئناً نام اپل – یکی از مشتریان برتر Rockley – را شنیده اید. Rockley حسگرهای نوری و قطعات مرتبط را برای محصولات مصرفی و صنعت مراقبت های بهداشتی تولید می کند و بیشتر آنها در دستگاه های پوشیدنی استفاده خواهند شد. بنابراین احتمالاً فناوری موجود راکلی در مجموعه سنسورهای نظارت بر سلامت اپل واچ قرار دارد.

در فوریه سال جاری، راکلی Bioptx را معرفی کرد، پلتفرمی که برای یکسان کردن اندازه‌گیری نشانگرهای زیستی متعدد – از جمله فشار خون، دمای هسته بدن، لاکتات، گلوکز و موارد دیگر- در یک حسگر واحد برای ردیابی سلامت غیرتهاجمی، مداوم و شخصی طراحی شده است. شایان ذکر است که اپل برای مدتی با تحقیقاتی در زمینه ارائه نظارت غیرتهاجمی قند و پایش فشار خون به پوشیدنی‌های مصرف‌کننده مرتبط بوده است.

اما چه چیزی پلتفرم توسعه یافته توسط راکلی را تا این حد خاص می کند و چرا چنین پیشرفتی است؟ ریکمن توضیح داد:

فن آوری نظارت در دستگاه هایی که امروزه وجود دارد بسیار ساده است و تفاوت کمی بین دستگاه های مصرف کننده وجود دارد. ضربان قلب شما با یک LED سبز رنگ، خون شما با چندین LED دیگر اندازه گیری می شود و EKG یک الکترود در پشت دستگاه است. هیچ یک از این فناوری ها به هیچ وجه فناوری پیشرفته ای نیستند و در دسترس همه هستند.

او با تشریح فناوری جدید این شرکت ادامه داد: «آنچه ما ارائه می‌دهیم یک ابزار نوری قدرتمند است که یک ابزار 100000 دلاری را با استفاده از فرآیند نیمه‌رسانای منحصربه‌فردی که برای هیچ‌کس دیگری در دسترس نیست، روی یک تراشه کوچک می‌کند». این ابزار داده های فوق العاده غنی را جمع آوری می کند که ما برای اندازه گیری هیدراتاسیون، لاکتات و فشار خون استخراج می کنیم. این پیشرفت است. به جای چند LED و الکترود، چیزی که ما اضافه کرده‌ایم ابزاری است که نشانگرهای زیستی متعدد را با سطح بی‌سابقه‌ای از قابلیت و دقت اندازه‌گیری می‌کند.

لیزر نه ال ای دی

ابزار Rockley از لیزرهای مبتنی بر فوتونیک سیلیکونی برای ردیابی نشانگرهای زیستی به جای LED استفاده می کند، فناوری که قبلاً برای دستگاه های پوشیدنی مصرف کننده استفاده نشده است. وقتی کلمه “لیزر” را می شنوید، وسوسه انگیز است که فکر کنید به معنای پرتوی از نور قرمز است که به پوست شما می تابد. اما البته اینطور نیست. برای توضیح، ریکمن مقایسه‌هایی با فناوری لیدار مورد استفاده در اتومبیل‌های خودران، اپل آی‌پد و آیفون و سیستم‌های بازگشایی قفل چهره فوق‌العاده امن انجام داد.

ریکمن می‌گوید: «این یک تراشه جدا از LED است که در یک پوشیدنی معمولی می‌بینید، و به جای سیگنال‌های الکتریکی، از سیگنال‌های نوری استفاده می‌کند. تراشه ما با نور مادون قرمز و لیزر در سطوح توان بی ضرر کار می کند. رد پا در پشت پوشیدنی کوچکتر از فضای اشغال شده توسط ماتریس LED است. این با استفاده از فرآیند فوتونیک سیلیکونی ساخته شده است و ما مجبور شدیم یک فرآیند کاملاً جدید تولید نیمه هادی را توسعه دهیم که احتمالاً پیچیده ترین در جهان و منحصر به فرد ما است. نه سال طول کشید تا پیشرفت کنیم.»

چرا نمی توان از یک سیستم LED ساده سبز یا قرمز استفاده کرد؟ پس از همه، آنها بخش عمده ای از دستگاه های نظارت بر سلامت پوشیدنی موجود هستند.

“اینها [LED] ریکمن توضیح داد که طول موج ها به زیبایی هموگلوبین را می گیرند، اما وقتی به قند خون، لاکتات ها و سایر متابولیت ها فکر می کنید، این LED ها هیچ کارایی ندارند. آنها به بخش درست طیف نوری نگاه نمی کنند.

ردیابی سلامت پوشیدنی مانند قبل

Rockley Photonics پلت فرم خود را به عنوان یک کلینیک روی مچ دست توصیف می کند که اندازه گیری چندین نشانگر زیستی مختلف را که ممکن است بسیاری از آنها قبلاً برای ارزیابی نیاز به آزمایش خون داشته باشند را در یک حسگر کوچک و غیر تهاجمی یکسان می کند. ریکمن توضیح داد که چرا این سودمند است.

زمانی که یک نشانگر زیستی را اندازه گیری می کنید، تصویری تک بعدی از یک فرد به دست می آورید، اما زمانی که 10 نشانگر زیستی را با هم اندازه گیری می کنید، آنچه در آن اطلاعات نسبتاً کمی وجود دارد می تواند بیانگر شرایط مختلفی باشد که فرد ممکن است از آن رنج ببرد.

وقتی می شنوید که چگونه حسگر مبتنی بر فوتونیک سیلیکونی این نشانگرهای زیستی را اندازه گیری می کند، پیچیدگی آن مشخص می شود.

هیدراتاسیون با تجزیه و تحلیل تفاوت در نحوه جذب آب و لیپیدهای پوست شما درک می شود، و این نسبتی است که ما اندازه گیری می کنیم. طیف نور تحت سلطه آب است و این سطح با هیدراتاسیون شما بالا و پایین می رود. تا به حال، تنها راه دیگری برای به دست آوردن این سطح از جزئیات، گرفتن نمونه خون بود. دمای هسته حتی دیوانه کننده تر است. ما می‌توانیم آن را با استفاده از روش طیف‌سنجی دیگری اندازه‌گیری کنیم، زیرا خوشبختانه آب موجود در بدن شما با دما کمی ویژگی‌های خود را تغییر می‌دهد و ما این تغییرات را با استفاده از گرادیان اندازه‌گیری می‌کنیم تا دمای هسته بدن را به دست آوریم.

برای فشار خون، لیزر «برآمدگی‌های سیگنال» را پس از مشاهده حداکثر ضربان‌های نبض بررسی می‌کند که – بسته به بزرگ یا کوچک بودن آنها – بالا یا پایین بودن فشار خون را تعیین می‌کند. به نظر ساده می‌آید، اما ریکمن می‌گوید اندازه‌گیری دقیق آن برای لیزر بسیار دشوار است. فناوری‌های موجود نمی‌توانند با این سطح غنی از تحقیقات قلبی عروقی مطابقت داشته باشند و بنابراین هنوز تأییدیه FDA را دریافت نکرده‌اند. راکلی در حال حاضر در مرحله اخذ تاییدیه FDA برای پلتفرم خود است.

این برای من و شما چه معنایی دارد؟

فناوری و پلتفرم حسگر راکلی علمی تخیلی نیست. همه اینها به زودی ارائه می شود، و در حالی که در ابتدا از طریق یک شرکت اختصاصی medtech در دسترس خواهد بود، اما ممکن است در آینده ای نه چندان دور تغییر کند.

ریکمن تایید کرد: ما اولین دستگاه را در سه ماهه چهارم سال جاری عرضه می کنیم. این یک پوشیدنی است که برای بازار مراقبت های بهداشتی حرفه ای طراحی شده است و ما اولین مشتری خود را، Medtronic، که بزرگترین تولید کننده دستگاه های پزشکی در جهان است، معرفی کرده ایم.

اما این چیزی است که بعد از آن بیشتر مورد علاقه ماست.

ریکمن ادامه داد: «ما با شش شرکت از 10 شرکت برتر فناوری مصرف‌کننده پوشیدنی در جهان کار می‌کنیم و در حال کار بر روی طرح‌هایی هستیم تا راهی متناسب با آن پیدا کنیم. [the sensor] در دستگاه های پوشیدنی خود هنوز با هیچ کدام از آنها قرارداد حجمی اعلام نکرده ایم. امیدواریم در اواخر سال جاری نوعی اعلامیه در مورد آن اعلام کنیم.

در یک پرونده SEC در سال 2021، ریکمن از چندین برند لوازم الکترونیکی مصرفی که برای گوشی‌های هوشمند معروف هستند به عنوان علاقه‌مند به فناوری حسگر نام برد. در این سند همچنین به “توافق بلندمدت توسعه و تامین” با شرکتی اشاره شده است که تاکنون 70 میلیون دلار با راکلی سرمایه گذاری کرده است. گزارش های متعدد ادعا می کنند که اپل از سال 2017 در مجموع 70 میلیون دلار در راکلی برای تحقیق و توسعه سرمایه گذاری کرده است.

اینکه آیا پلتفرم Rockley Photonics در نهایت به اپل واچ خواهد رسید یا نه، حداقل به شکلی، ناشناخته است، اما همگرایی ردیابی سلامت مصرف کننده و ردیابی سلامت پزشکی واضح است. پلتفرم Rockley می‌تواند قابلیت‌هایی را که قبلاً فقط توسط پزشکان، کلینیک‌ها و از طریق آزمایش خون در دسترس بود، به یک دستگاه پوشیدنی معمولی مصرف‌کننده اضافه کند. در ذهن ریکمن، این چندان دور نیست، و همانطور که استیسی سالوی از مووانو در مصاحبه اخیر با دیجیتال تو گفت، ورود آن می‌تواند ظاهر پوشیدنی سنتی مصرف‌کننده را در این فرآیند تغییر دهد.

«نوع پوشیدنی‌هایی که ما برای مدترونیک می‌سازیم صفحه‌نمایش ندارد، به شما نمی‌گوید ایمیل‌هایتان چیست. به طور کامل به این قابلیت غنی اختصاص داده شده است.» ریکمن نتیجه گرفت. در پس‌زمینه می‌نشیند و فقط کار خود را انجام می‌دهد، اما همچنان یک بند دارد که قابل تعویض است و به راحتی تمیز می‌شود. شاید این به یک دستگاه مصرف کننده تبدیل شود. کمی شبیه یک ردیاب تناسب اندام خواهد بود، اما میلیون ها برابر قدرتمندتر است، در قالبی که فقط در پس زمینه قرار می گیرد و سلامت را زیر نظر دارد. این روش دیگری برای تفکر در مورد اینکه چگونه می تواند به دست مصرف کنندگان برسد است.

توصیه های سردبیران