如今,越来越多的可穿戴电子设备被用于监测健康状况。VTT协调的一个项目正在研究新的测量技术,以经济高效的方式产生连续、更准确的佩戴者健康数据。新的测量方法还可以使患者的治疗更舒适,让患者更自由地移动,并提高患者的安全性。
PhotonWear是VTT发起的一个为期两年的联合资助项目,旨在开发测量生理功能和生物标志物的新光学方法。这些测量产生的数据在医疗保健和福利的各种应用中都很有用,因为它们能够监测患者的健康状态,如心脏功能、血液循环和代谢。
PhotonWear是芬兰商业银行资助的一个联合创新项目,是Bittium名为“无缝和安全连接”的Veturi项目的一部分。PhotonWear项目计划于2025年10月底结束。该研究财团由医疗保健和健康领域的企业、专注于新光子学技术的领先公司、研究机构和学术合作伙伴组成。项目合作伙伴是GE HealthCare、ElFys、Oura、Bittium和Oulu大学,大学和研究机构之间进行国际研究交流。
可穿戴传感器为医疗保健领域的复杂需求提供解决方案。PhotonWear项目的动机是社会和人口构成的变化,例如我们人口的老龄化,这需要越来越具有成本效益的解决方案。另一个观点是,人们对衡量个人健康越来越感兴趣。
PhotonWear项目协调员、研究团队负责人Teemu Alajoki表示:“在许多情况下,你需要对患者进行持续监测。目前,医院使用附在患者身上的健康监测仪来测量血氧饱和度和心电图等关键参数,这限制了他们独立活动的能力。”。“可佩戴的无线传感器有很多好处:在医院和家里佩戴更舒适,而且由于无线技术,你可以自由移动。它们也是非侵入性的,所以不需要采集血样或类似的东西。”
该项目中正在开发的传感器基于光子学:芬兰在这一领域已经领先了很长一段时间。该项目的研究重点是满足临床要求的高保真多光谱测量。研究目标之一是用光学、非侵入性方法测量血压、乳酸和葡萄糖水平。
Alajoki说:“如今,你可以在智能手表中找到光学传感器,测量心率及其变异性等信息,但在这个项目中,我们专注于提高传感器的准确性,使其适合医疗用途,同时使其佩戴更舒适。我们的目标是开发灵活甚至有弹性、极其舒适的紧身电子产品,即使在苛刻的使用情况下也不明显且可靠。”。
除了光学传感器,该项目还专注于先进的数据分析。可穿戴传感器可以连续收集数据,这使得它们不仅可以传输测量的健康数据,还可以发送自动警告。例如,如果一个人出院后病情恶化,任何问题都可以迅速解决。
与强大的出口公司合作
PhotonWear项目对芬兰来说很重要,因为它不仅旨在解决未来医疗保健方面的挑战,还旨在解决当前的挑战。该项目与强大的出口公司合作,使其有可能最终为许多较小的运营商打开市场机会。
“GE HealthCare是全球领先的手术室和重症监护患者监测技术制造商。Portrait Mobile产品系列在芬兰开发,将持续的患者监测引入医院病房,使患者可以上厕所、去医院咖啡馆或参加术后康复理疗,从而获得行动自由。这得益于我们开发的可穿戴无线技术,该技术与传统有线监测解决方案的可靠性相匹配。我们的目标是进一步开发我们的监测解决方案,使其更加可穿戴、舒适和准确”,GE HealthCare的研究项目协调员Ilkka Korhonen说。
测量设备中使用的光学传感器包含一种新型光电探测器,其灵敏度比传统技术高出50%。这项新技术是由财团合作伙伴ElFys开发的。
ElFys首席技术官Antti Haarahiltune表示:“与传统的光电传感器相比,ElFys开发的黑硅能够实现更准确的测量,即使在测量微弱的光信号时也是如此。因此,您可以获得更高质量的数据。在这个项目中,我们可以将我们的技术应用于可穿戴健康技术的几个应用中。”。
除了上述方面,该项目还在探索数字孪生。数字双胞胎用于创建人体组织的虚拟模型,以对组织的光学特性进行建模。该项目还开发了基于皮肤和身体部位的逼真物理模型,称为幻影。
该研究项目对远程医疗诊断技术的发展做出了重大贡献,提高了医疗保健部门的成本效益,并使更快地诊断健康问题成为可能。综合起来,这些技术也促进了环境生态效率的发展。
Bittium医疗业务和运营总监Arto Niva表示:“Bittium对PhotonWear项目的贡献是为医院外的生物信号测量、无线数据传输、安全数据处理和远程诊断提供技术专业知识。该项目产生的光学测量方法可用于Bittium未来的心脏活动记录设备和分析,以及睡眠质量、睡眠呼吸紊乱和其他睡眠障碍的监测和分析。”。