VTT致力于开发可穿戴传感器

来源：半导体芯科技编译

新的光学测量技术正在为健康和保健监测带来革命性的变化。

如今，越来越多的可穿戴电子设备被用于监测健康和保健。由 VTT 负责协调的一个项目正在研究新的测量技术，以经济高效的方式持续提供更准确的佩戴者健康数据。新的测量方法还能使患者接受治疗时更加舒适，让患者行动更加自由，并提高患者的安全性。

PhotonWear 是一个由芬兰 VTT 技术研究中心共同资助的两年期项目，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可用于医疗保健和福利领域的各种应用，因为它们能够监测病人的健康状况，如心脏功能、血液循环和新陈代谢。

PhotonWear是由芬兰国家商务促进局资助的联合创新项目，是Bittium公司名为 "无缝安全连接 "的Veturi计划的一部分。PhotonWear项目计划于2025年10月底结束。该研究联盟由医疗保健和健康领域的企业、专注于新型光子技术的领先公司以及研究机构和学术合作伙伴组成。项目合作伙伴包括GE HealthCare、ElFys、Oura、Bittium 和奥卢大学，并在大学和研究机构之间开展国际研究交流。

可穿戴传感器为医疗保健领域的复杂需求提供了解决方案。PhotonWear 项目的动机是社会和人口构成的变化，如人口老龄化，这就需要成本效益越来越高的解决方案。另一个角度是，人们对衡量自己的个人健康状况越来越感兴趣。

"在很多情况下，您都需要对病人进行连续监测。目前，医院测量血氧饱和度和心电图等关键参数时，都会将健康监护仪固定在病人身上，这限制了病人独立行动的能力"，研究小组组长、PhotonWear 项目协调人 Teemu Alajoki 说。"可穿戴无线传感器有很多好处：在医院和家里佩戴更舒适，而且由于采用了无线技术，可以自由走动。它们也是非侵入性的，因此不需要采集血液样本或类似的东西。"

该项目开发的传感器基于光子技术：芬兰在这一领域已经走在了前面。该项目的研究重点尤其放在符合临床要求的高保真多光谱测量上。研究目标之一是采用光学无创方法测量血压、乳酸和葡萄糖水平。

"如今，光学传感器主要应用于测量心率及其变化的智能手表中，但在这个项目中，我们的重点是提高传感器的精度，使其适合医疗用途，同时使其佩戴更加舒适。我们的目标是研制出柔性甚至是弹力的、极其舒适的紧身电子元件，即使在要求苛刻的使用情况下也不会被察觉，而且非常可靠"，Alajoki 说道。

除了光学传感器，该项目还关注先进的数据分析。可穿戴传感器能持续收集数据，因此不仅能传输测量的健康数据，还能发出自动警告。例如，如果一个人出院后身体状况恶化，任何问题都可以迅速得到解决。

与实力雄厚的出口公司合作

PhotonWear 项目对芬兰来说非常重要，因为它不仅要解决医疗保健领域未来的挑战，还要解决当前的挑战。该项目与实力雄厚的出口公司合作，使其最终有可能为许多小型运营商带来市场机会。

"GE HealthCare是全球领先的手术室和重症监护领域的患者监护技术制造商。在芬兰开发的 Portrait Mobile 产品系列将持续的患者监护引入病房，使病人可以自由行动，如上厕所、去医院咖啡厅或参加术后康复理疗。这得益于我们开发的可穿戴无线技术，其可靠性与传统的有线监控解决方案不相上下。GE HealthCare研究项目协调员伊尔卡-科霍宁（Ilkka Korhonen）说："我们的目标是进一步开发监测解决方案，使其更加可穿戴、舒适和准确。”

测量装置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%。这种新技术由联盟合作伙伴 ElFys 公司开发。

"ElFys公司开发的黑硅可以实现比传统光敏传感器更精确的测量，即使在测量微弱光信号时也是如此。因此，可以获得更高质量的数据。ElFys 首席技术官 Antti Haarahiltunen 说："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多个领域。”

除了上述方面，该项目还在探索数字孪生。数字孪生用于创建人体组织的虚拟模型，以模拟组织的光学特性。该项目还在开发基于皮肤和身体部位的逼真物理模型，称为幻影。

该研究项目为远程医疗诊断技术的发展做出了重要贡献，它提高了医疗保健领域的成本效益，并可以更快地诊断健康问题。综合来看，这些技术也促进了环境生态效益的发展。

"Bittium 对 PhotonWear 项目的贡献在于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专业技术知识。该项目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"，Bittium 医疗业务和运营总监 Arto Niva 说。

审核编辑 黄宇