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測健康和保健。由 VTT 負責協調的一個項目正在研究新的測量技術，以經濟高效的方式持續提供更準確的佩戴者健康數據。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，旨在開發測量生理功能和生物標志物的新光學方法。這些測量產生的數據可用于醫療保健和福利領域的各種應用，因為它們能夠監測病人的健康狀況，如心臟功能、血液循環和新陳代謝。

PhotonWear是由芬蘭國家商務促進局資助的聯合創新項目，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。該研究聯盟由醫療保健和健康領域的企業、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監測。目前，醫院測量血氧飽和度和心電圖等關鍵參數時，都會將健康監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 項目協調人 Teemu Alajoki 說。"可穿戴無線傳感器有很多好處：在醫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。"

該項目開發的傳感器基于光子技術：芬蘭在這一領域已經走在了前面。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，而且非常可靠"，Alajoki 說道。

除了光學傳感器，該項目還關注先進的數據分析。可穿戴傳感器能持續收集數據，因此不僅能傳輸測量的健康數據，還能發出自動警告。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療保健領域未來的挑戰，還要解決當前的挑戰。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護領域的患者監護技術制造商。在芬蘭開發的 Portrait Mobile 產品系列將持續的患者監護引入病房，使病人可以自由行動，如上廁所、去醫院咖啡廳或參加術后康復理療。這得益于我們開發的可穿戴無線技術，其可靠性與傳統的有線監控解決方案不相上下。GE HealthCare研究項目協調員伊爾卡-科霍寧（Ilkka Korhonen）說："我們的目標是進一步開發監測解決方案，使其更加可穿戴、舒適和準確。”

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

"ElFys公司開發的黑硅可以實現比傳統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，可以獲得更高質量的數據。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。”

除了上述方面，該項目還在探索數字孿生。數字孿生用于創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療診斷技術的發展做出了重要貢獻，它提高了醫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境生態效益的發展。

"Bittium 對 PhotonWear 項目的貢獻在于為醫院外的生物信號測量、無線數據傳輸、安全數據處理和遠程診斷提供專業技術知識。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，以及睡眠質量、睡眠呼吸紊亂和其他睡眠障礙的監測和分析"，Bittium 醫療業務和運營總監 Arto Niva 說。

審核編輯 黃宇