數(shù)百萬人使用智能手表來測量心率和檢測睡眠。目前，創(chuàng)新型的光電傳感器提高了智能手表的性能，賦予智能手表疾病監(jiān)測的功能，在疾病早期甚至發(fā)病之前就檢測出潛在的健康問題。

有了新一代傳感器和算法，設(shè)備制造商可以將健康監(jiān)測技術(shù)提升到一個(gè)全新的高度。智能手表不僅能測量脈搏，還能測量血壓以及很多其他重要體征，例如心率、體溫、血氧飽和度。終極目標(biāo)是使這些可穿戴設(shè)備能更快地確定突發(fā)疾病，從而起到預(yù)防作用，而非發(fā)病后再救治。

全球行業(yè)分析師公司(Global Industry Analysts Inc.)預(yù)計(jì)，移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備的銷量將從2021年的181億美元增長到2026年的389億美元1。目前，艾邁斯歐司朗正支持大大小小各類玩家進(jìn)入這一市場，研發(fā)新的數(shù)字健康應(yīng)用。艾邁斯歐司朗在光發(fā)射和光學(xué)傳感技術(shù)領(lǐng)域廣泛提供創(chuàng)新型組合式解決方案，并從自身出發(fā)，努力打造一套完整的光學(xué)體系，使所有單個(gè)器件都能夠完美契合。

無論是可穿戴設(shè)備、皮膚貼片，或是數(shù)字化的特殊配件，它們的功能都從根本上給健康領(lǐng)域帶來變化。舉個(gè)例子，病人們可以提早發(fā)現(xiàn)自己是否糖分?jǐn)z入過高，是否應(yīng)該改變飲食習(xí)慣;心臟病患者也能更輕松地在日常生活中監(jiān)測治療效果;智能算法可以提醒我們一些指標(biāo)是否達(dá)到臨界值，還能利用數(shù)百萬數(shù)據(jù)在疫情發(fā)生前監(jiān)測病毒的爆發(fā)。有了這些設(shè)備，數(shù)百萬人都有望避免嚴(yán)重疾病的侵?jǐn)_。不僅如此，健康醫(yī)療體系還能節(jié)省數(shù)十億美元，延長每個(gè)人的壽命。

精準(zhǔn)的微型傳感器有重要價(jià)值

為下一代可穿戴設(shè)備開發(fā)新型傳感器，挑戰(zhàn)不小。計(jì)步器和睡眠監(jiān)測設(shè)備都曾屬于健康類產(chǎn)品，而現(xiàn)在，這些設(shè)備都與健康診斷掛鉤，并將進(jìn)入醫(yī)療級(jí)可穿戴設(shè)備領(lǐng)域。這就要求這些設(shè)備更精準(zhǔn)，達(dá)到醫(yī)療設(shè)備的要求，并得到相關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)的官方許可。

設(shè)備制造商可能希望通過一種設(shè)備就能獲取更多身體信息，比如智能手表或手環(huán)。很多技術(shù)可用于體征檢測，比如利用電信號(hào)可以測量心電圖或進(jìn)行皮膚電傳導(dǎo)，利用特定波長的光可以測量心率變異性和血氧量：

綠光通過傳導(dǎo)進(jìn)入皮膚，在皮膚中散射并被血液部分吸收。發(fā)射出來的光一小部分被散射回光電二極管，并經(jīng)由復(fù)雜的集成電路進(jìn)行檢測。血容量隨心率變化，因而光和光電二極管信號(hào)的吸收也相應(yīng)地跟隨心率產(chǎn)生變化。這個(gè)原理被稱為光電容積描記法(Photoplethysmography)，簡稱PPG。

此外，血紅蛋白分子的吸收取決于它們能否接觸到氧氣。通過測量紅光和紅外光的PPG信號(hào)就可以得到血氧量數(shù)值。

開發(fā)人員認(rèn)為，從數(shù)據(jù)中可以得到很多信息。如果能熟練地分析PPG信號(hào)，就可以從中得出血壓值。高血壓容易導(dǎo)致中風(fēng)和心臟病發(fā)作，但是現(xiàn)在很少能長時(shí)間精準(zhǔn)監(jiān)測。一般情況下，患者必須將血壓計(jì)袖帶綁在手臂上，這不僅讓很多人覺得不舒服，還會(huì)因?yàn)闇y量時(shí)的情緒波動(dòng)導(dǎo)致結(jié)果誤差。佩戴智能手表就能避免這些問題，手表中的光學(xué)傳感器方便用戶在不經(jīng)意間完成全天候的測量。

艾邁斯歐司朗認(rèn)為，LED和光學(xué)傳感器技術(shù)可以為更健康的生活提供必要的支持。我們的團(tuán)隊(duì)致力于研發(fā)更高效的LED、更靈敏的光電二極管和高性能的AFE(模擬前端)，從而提高信號(hào)質(zhì)量，幫助用戶檢測PPG，PTT，血壓，SpO2等體征信息。這些設(shè)備功耗更低，滿足高頻繁測量需求的同時(shí)也不會(huì)縮短電池壽命。

小身型，大可能

光以不同的方式與皮膚相互作用，特別是與特定分子相互作用?；谶@樣的原理，便可通過幾種不同方式來測量更多有趣的參數(shù)，無需侵入皮膚就可以非常便利地進(jìn)行血液分析。存在靈活、經(jīng)濟(jì)且操作簡單的方法可以解決問題，但這些方法過去只能用在實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)療實(shí)踐中，如果想將這些方法普及化，還需要克服一些技術(shù)上的挑戰(zhàn)。艾邁斯歐司朗的開發(fā)者們正致力于實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)。

艾邁斯歐司朗的愿景是，通過對(duì)顛覆性創(chuàng)新的大膽投資和持續(xù)性轉(zhuǎn)型，成為光學(xué)解決方案領(lǐng)域無可爭議的領(lǐng)導(dǎo)者，從而在臨床診斷、生命體征監(jiān)測和溫度監(jiān)測等方面實(shí)現(xiàn)最高效益和增長。

作者簡介：

馬庫斯·阿爾茲伯格博士

馬庫斯是艾邁斯歐司朗生命體征監(jiān)測應(yīng)用業(yè)務(wù)部總監(jiān)。他在光電學(xué)方面擁有深厚的技術(shù)背景，在各種應(yīng)用方面都有豐富的經(jīng)驗(yàn)。他熱衷于了解客戶需求，善于利用領(lǐng)先的光電技術(shù)解決方案來滿足這些需求。

原文標(biāo)題：可穿戴健康監(jiān)測實(shí)現(xiàn)醫(yī)療級(jí)精準(zhǔn)?高性能光感了解下!

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審核編輯：湯梓紅