VTT致力于開發(fā)可穿戴傳感器

來源：半導體芯科技編譯

新的光學測量技術正在為健康和保健監(jiān)測帶來革命性的變化。

如今，越來越多的可穿戴電子設備被用于監(jiān)測健康和保健。由 VTT 負責協(xié)調(diào)的一個項目正在研究新的測量技術，以經(jīng)濟高效的方式持續(xù)提供更準確的佩戴者健康數(shù)據(jù)。新的測量方法還能使患者接受治療時更加舒適，讓患者行動更加自由，并提高患者的安全性。

PhotonWear 是一個由芬蘭 VTT 技術研究中心共同資助的兩年期項目，旨在開發(fā)測量生理功能和生物標志物的新光學方法。這些測量產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可用于醫(yī)療保健和福利領域的各種應用，因為它們能夠監(jiān)測病人的健康狀況，如心臟功能、血液循環(huán)和新陳代謝。

PhotonWear是由芬蘭國家商務促進局資助的聯(lián)合創(chuàng)新項目，是Bittium公司名為 "無縫安全連接 "的Veturi計劃的一部分。PhotonWear項目計劃于2025年10月底結束。該研究聯(lián)盟由醫(yī)療保健和健康領域的企業(yè)、專注于新型光子技術的領先公司以及研究機構和學術合作伙伴組成。項目合作伙伴包括GE HealthCare、ElFys、Oura、Bittium 和奧盧大學，并在大學和研究機構之間開展國際研究交流。

可穿戴傳感器為醫(yī)療保健領域的復雜需求提供了解決方案。PhotonWear 項目的動機是社會和人口構成的變化，如人口老齡化，這就需要成本效益越來越高的解決方案。另一個角度是，人們對衡量自己的個人健康狀況越來越感興趣。

"在很多情況下，您都需要對病人進行連續(xù)監(jiān)測。目前，醫(yī)院測量血氧飽和度和心電圖等關鍵參數(shù)時，都會將健康監(jiān)護儀固定在病人身上，這限制了病人獨立行動的能力"，研究小組組長、PhotonWear 項目協(xié)調(diào)人 Teemu Alajoki 說。"可穿戴無線傳感器有很多好處：在醫(yī)院和家里佩戴更舒適，而且由于采用了無線技術，可以自由走動。它們也是非侵入性的，因此不需要采集血液樣本或類似的東西。"

該項目開發(fā)的傳感器基于光子技術：芬蘭在這一領域已經(jīng)走在了前面。該項目的研究重點尤其放在符合臨床要求的高保真多光譜測量上。研究目標之一是采用光學無創(chuàng)方法測量血壓、乳酸和葡萄糖水平。

"如今，光學傳感器主要應用于測量心率及其變化的智能手表中，但在這個項目中，我們的重點是提高傳感器的精度，使其適合醫(yī)療用途，同時使其佩戴更加舒適。我們的目標是研制出柔性甚至是彈力的、極其舒適的緊身電子元件，即使在要求苛刻的使用情況下也不會被察覺，而且非?？煽?，Alajoki 說道。

除了光學傳感器，該項目還關注先進的數(shù)據(jù)分析。可穿戴傳感器能持續(xù)收集數(shù)據(jù)，因此不僅能傳輸測量的健康數(shù)據(jù)，還能發(fā)出自動警告。例如，如果一個人出院后身體狀況惡化，任何問題都可以迅速得到解決。

與實力雄厚的出口公司合作

PhotonWear 項目對芬蘭來說非常重要，因為它不僅要解決醫(yī)療保健領域未來的挑戰(zhàn)，還要解決當前的挑戰(zhàn)。該項目與實力雄厚的出口公司合作，使其最終有可能為許多小型運營商帶來市場機會。

"GE HealthCare是全球領先的手術室和重癥監(jiān)護領域的患者監(jiān)護技術制造商。在芬蘭開發(fā)的 Portrait Mobile 產(chǎn)品系列將持續(xù)的患者監(jiān)護引入病房，使病人可以自由行動，如上廁所、去醫(yī)院咖啡廳或參加術后康復理療。這得益于我們開發(fā)的可穿戴無線技術，其可靠性與傳統(tǒng)的有線監(jiān)控解決方案不相上下。GE HealthCare研究項目協(xié)調(diào)員伊爾卡-科霍寧（Ilkka Korhonen）說："我們的目標是進一步開發(fā)監(jiān)測解決方案，使其更加可穿戴、舒適和準確?！?/p>

測量裝置中使用的光學傳感器包含一種新型光電探測器，其靈敏度比傳統(tǒng)技術高出 50%。這種新技術由聯(lián)盟合作伙伴 ElFys 公司開發(fā)。

"ElFys公司開發(fā)的黑硅可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)光敏傳感器更精確的測量，即使在測量微弱光信號時也是如此。因此，可以獲得更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。ElFys 首席技術官 Antti Haarahiltunen 說："在這個項目中，我們可以將我們的技術應用于可穿戴健康技術的多個領域?！?/p>

除了上述方面，該項目還在探索數(shù)字孿生。數(shù)字孿生用于創(chuàng)建人體組織的虛擬模型，以模擬組織的光學特性。該項目還在開發(fā)基于皮膚和身體部位的逼真物理模型，稱為幻影。

該研究項目為遠程醫(yī)療診斷技術的發(fā)展做出了重要貢獻，它提高了醫(yī)療保健領域的成本效益，并可以更快地診斷健康問題。綜合來看，這些技術也促進了環(huán)境生態(tài)效益的發(fā)展。

"Bittium 對 PhotonWear 項目的貢獻在于為醫(yī)院外的生物信號測量、無線數(shù)據(jù)傳輸、安全數(shù)據(jù)處理和遠程診斷提供專業(yè)技術知識。該項目的光學測量方法可用于 Bittium 未來的心臟活動記錄設備和分析，以及睡眠質(zhì)量、睡眠呼吸紊亂和其他睡眠障礙的監(jiān)測和分析"，Bittium 醫(yī)療業(yè)務和運營總監(jiān) Arto Niva 說。

審核編輯 黃宇