如今可穿戴設(shè)備已經(jīng)是很多人不可或缺的智能產(chǎn)品之一,智能手表更是其中較為特殊的存在。一方面,智能手表可以視作是手機的“配件”,延伸了手機的部分功能,比如短信、電話、地圖、推送消息等;另一方面,它通過配備的各類傳感器,利用和手腕貼近的位置,衍生出一系列的健康監(jiān)測功能,打造出核心的產(chǎn)品賣點。
以引領(lǐng)智能手表行業(yè)發(fā)展的蘋果來說,它推出的最新款的Apple Watch 8所具備的健康監(jiān)測功能已涵蓋心率、血氧、心電圖、體溫、睡眠等。
(圖源蘋果官方)
日前,又有爆料消息稱,蘋果未來將會為Apple Watch配備無創(chuàng)血糖監(jiān)測功能。如果這則信息得到證實的話,意味著蘋果將再一次給可穿戴行業(yè)帶來巨變。
蘋果的無創(chuàng)血糖,能追溯到喬布斯時代
此次關(guān)于無創(chuàng)血糖監(jiān)測功能要上Apple Watch的傳言,來自彭博社記者Mark Gurman——一位知名的蘋果消息爆料者。按照他的說法,蘋果內(nèi)部有一個秘密的“登月團隊”,一直在攻克無創(chuàng)血糖監(jiān)測項目。為了保密,蘋果甚至專門“偽造”了一個初創(chuàng)公司,把這個秘密團隊放置其中,以避開外界的窺探目光。Mark Gurman表示,蘋果這個項目已經(jīng)取得了突破性進展,下一步就是把這項成果用在Apple Watch上。
(圖源推特截圖)
實際上,在彭博社的這條爆料之前,蘋果和無創(chuàng)血糖相關(guān)的傳言就一直沒有停止過。2017年,就有消息稱,庫克已經(jīng)試用了蘋果無創(chuàng)血糖儀器的原型機。
2018年,美國商標(biāo)局公布了蘋果的一項專業(yè)申請,名稱是“物質(zhì)非接觸式傳感參考開關(guān)架構(gòu)”。這個說法聽起來非常拗口和晦澀,更具體的內(nèi)容就是校準(zhǔn)電子設(shè)備以測量給定樣品中特定物質(zhì)濃度的方法。
按照蘋果的說法,將已知波長和能量的光照射進入目標(biāo)樣品,光穿過時物質(zhì)會吸收特定波長光的能量,最終檢測到的光的特性會發(fā)生變化,這個結(jié)果就能和物質(zhì)濃度形成關(guān)聯(lián),達到測量目的。蘋果還表示,這項技術(shù)會有局限性,比如樣本可能包含多種物質(zhì)或光譜偽影,從而導(dǎo)致測量結(jié)果受干擾。蘋果提出的專利則通過在裝置中加入發(fā)射器、濾光片、分束器、短波紅外 (SWIR) 檢測器等組件減少干擾、補償誤差。
(圖源AppleInsider)
2021年,蘋果向美國商標(biāo)局申請的一項專利則更加直接一些,內(nèi)容是讓Apple Watch發(fā)射特定的信號,然后通過計算其吸收程度來獲得血糖測量數(shù)值。
(圖源etnews)
而蘋果的無創(chuàng)血糖研究項目,最早可以追溯到2010年。我們都知道,彼時蘋果的掌舵人還是喬布斯,但距離他離世只有一年時間了。重病纏身的喬布斯對于將科技應(yīng)用于醫(yī)療這件事產(chǎn)生了更大的興趣,并在2010年收購了研究無創(chuàng)血糖的初創(chuàng)公司RareLight,它成為了蘋果XDG秘密項目的一部分。
不難發(fā)現(xiàn),蘋果的無創(chuàng)血糖研究,啟動的時間比我們想象的要更早。最近幾年的專利公布,則讓蘋果這方面的消息被更多人知曉,同時也說明蘋果在將無創(chuàng)血糖監(jiān)測功能應(yīng)用到穿戴產(chǎn)品上,已經(jīng)有了較為清晰的技術(shù)方向和相對完整的方案。
無創(chuàng)測血糖,到底難在哪?
綜合多方消息來看,蘋果在無創(chuàng)血糖上的研究,已經(jīng)持續(xù)了十余年,啟動時間比Apple Watch誕生還早。不難發(fā)現(xiàn),相對于血氧、心電圖等健康功能,無創(chuàng)血糖在技術(shù)實現(xiàn)上有更加大的難度。現(xiàn)如今,主流智能穿戴設(shè)備上,血氧、心率等已經(jīng)算是標(biāo)配,即便是百元產(chǎn)品通常也會搭載。但無創(chuàng)血糖,哪怕高端穿戴產(chǎn)品上,也很難見到。
目前來說,主流的血糖檢測方式仍然是有創(chuàng)檢測,即取血檢查。現(xiàn)實中,有創(chuàng)血糖檢測還會細分成更多手段,比如準(zhǔn)確性相對較高的空腹靜脈抽血、更方便靈活的指尖血糖,前者通常在醫(yī)院等專業(yè)醫(yī)療機構(gòu)實行,后者則多用于藥店、家庭等場景。據(jù)了解,醫(yī)院檢測血糖的方式通常是生化檢測儀,檢材離心處理后進行檢測,準(zhǔn)確度和可靠性更多;相對廉價的家用血糖儀,一般是通過試條的顏色變化來測量計算血糖值,誤差會更大。
(圖源樂普官方)
而無創(chuàng)血糖,最簡單的理解就是要在不對人體產(chǎn)生創(chuàng)傷的情況下測量到血糖值。它的難點自然在于無創(chuàng),有創(chuàng)檢測說白了就是將抽取的血液中的葡萄糖含量以各種方式計算出來,它有直接的檢材、有延續(xù)幾十年的可靠方法。而無創(chuàng),則意味著要圍繞著人體,以各種方式來“猜”,難度自然直線上升。
舉個不太準(zhǔn)確的例子,一杯奶茶,它包含了水、糖、色素、顆粒物等各類物質(zhì),如果要檢測含糖量,更簡單的辦法自然是抽取一部分出來,測算其中的糖分;但如果這杯奶茶是密封的,不能對它進行任何有創(chuàng)手段,那么測算含糖量就要難得多。
這種情況下,只能用更為間接的方式,比如一束射線打過去,通過射線被吸收的情況來推算含糖量。但實際實行起來,肯定會有很多干擾因素,比如糖之外的其他物質(zhì)也會吸收射線、不同區(qū)域的糖分含量不一致等。
具體到穿戴設(shè)備上的無創(chuàng)血糖功能,情況還要復(fù)雜百倍。首先,測量方式不能對人體有害;其次,傳感器等裝置要足夠小、功耗要足夠低,才有裝進穿戴產(chǎn)品的可能性;另外,要一定的準(zhǔn)確性,否則沒有實際意義。要達到這些要求,中間有太多需要攻克的難關(guān)。
正是因為這樣,盡管無創(chuàng)血糖的概念很早就有了,但真正落地的量產(chǎn)產(chǎn)品,則很少。目前市面上已經(jīng)有一些打著無創(chuàng)血糖概念的穿戴產(chǎn)品,但大部分都是名不見經(jīng)傳的小品牌,而且產(chǎn)品口碑并不好,血糖測量功能更是被用戶嘲諷是智商稅。
小雷采訪了一位在知名醫(yī)療器械企業(yè)工作的員工,她表示:
目前市面上絕大部分無創(chuàng)血糖檢測產(chǎn)品,其測量方式都經(jīng)不起推敲。這類產(chǎn)品幾乎都沒有通過美國FDA和中國CFDA認證,實際測量精度很低、可用性差,很多產(chǎn)品甚至要求用戶經(jīng)常用有創(chuàng)血糖檢測的結(jié)果手動輸入以“校準(zhǔn)”,實用性大打折扣。我們公司現(xiàn)在在售和研發(fā)的所有血糖儀,都是有創(chuàng)的,面向C端消費者的,主要還是指尖取血的微創(chuàng)產(chǎn)品。
目前市面上絕大部分無創(chuàng)血糖檢測產(chǎn)品,其測量方式都經(jīng)不起推敲。這類產(chǎn)品幾乎都沒有通過美國FDA和中國CFDA認證,實際測量精度很低、可用性差,很多產(chǎn)品甚至要求用戶經(jīng)常用有創(chuàng)血糖檢測的結(jié)果手動輸入以“校準(zhǔn)”,實用性大打折扣。我們公司現(xiàn)在在售和研發(fā)的所有血糖儀,都是有創(chuàng)的,面向C端消費者的,主要還是指尖取血的微創(chuàng)產(chǎn)品。
綜合現(xiàn)有的爆料新聞,并考慮公司體量和技術(shù)實力的話,蘋果無疑是最有希望把突破技術(shù)難關(guān)、把無創(chuàng)血糖功能裝進智能手表的科技公司。不過,這并不意味著蘋果是這個領(lǐng)域的唯一玩家。實際上,蘋果的對手們,也已經(jīng)在行動了。
2022年,在一場運動健康創(chuàng)新技術(shù)溝通會上,華為公布了在推進的健康研究項目——創(chuàng)新血糖、肺功能健康和高原健康研究。華為終端業(yè)務(wù)智能穿戴與運動健康產(chǎn)品線總裁張煒表示,血糖研究方面,華為會在有創(chuàng)、微創(chuàng)、無創(chuàng)技術(shù)上多路徑探索。
最近幾年,可以明顯感受到華為在穿戴類產(chǎn)品上的發(fā)力。目前,華為旗下的穿戴產(chǎn)品品類繁多,覆蓋了各類細分市場,并且在運動健康方面形成了一定的差異化優(yōu)勢,例如高原血氧、腕部血壓、心電圖測量等功能。小雷之前也參觀過幾次華為的運動健康實驗室,華為通過將穿戴設(shè)備和專業(yè)醫(yī)療設(shè)備測量結(jié)果擬合修正的方式,結(jié)合算法,不斷提升測量精度。
(雷科技拍攝,嚴(yán)禁侵權(quán))
OPPO此前在Watch 3這款產(chǎn)品上,嘗試過無創(chuàng)血糖功能。不過,它是通過和硅基公司合作實現(xiàn)的,用戶要將一個敷貼器貼在手臂上,手表和它實時連接,對血糖值分析提醒,并呈現(xiàn)變化曲線圖。
另外,《科技日報》2021年曾報道,天津大學(xué)精儀學(xué)院前任院長、資深教授徐可欣對“無創(chuàng)血糖儀”課題的研發(fā)已經(jīng)持續(xù)了30多年,申報發(fā)明專利30余項,并開創(chuàng)出了高精度的測量方法和技術(shù)措施。他表示,近年爭取實現(xiàn)全球首臺“光測無創(chuàng)血糖儀”的產(chǎn)業(yè)化。
不難看出,無創(chuàng)血糖測量固然有相當(dāng)大的技術(shù)難度,但在這個領(lǐng)域投入技術(shù)、持續(xù)研究的科技企業(yè)和院校并不少。蘋果可能會在一定時間內(nèi)在特定細分市場上形成優(yōu)勢,但未來大概率會有更多競爭對手加入。
IDF(國際糖尿病聯(lián)盟)公布的數(shù)據(jù)顯示,國內(nèi)糖尿病患者數(shù)量已經(jīng)超過1.4億,也就是說大約每10個人里就有一個糖尿病人。無創(chuàng)血糖功能對實時監(jiān)測糖尿病人的健康情況、提升他們的日常生活質(zhì)量有相當(dāng)?shù)姆e極的作用,同時對普通人群防范糖尿疾病也有重要的意義。
從這個層面來說,無創(chuàng)血糖功能出現(xiàn)在Apple Watch上,不僅是讓蘋果手表擁有更強的競爭力這么簡單,同時也的確能成為科技進步帶來人類福祉的又一明證。而喬布斯改變世界的愿景,那個時候會再一次實現(xiàn)。