Cómo los láseres y lidar están cambiando la forma en que los dispositivos portátiles rastrean la salud
“Existe esta batalla entre los dispositivos portátiles de consumo que miden su salud y quieren volverse más sofisticados, y las compañías de dispositivos médicos que intentan miniaturizar y luchar para salir de los hospitales”.
Así describió el Dr. Andrew Rickman, CEO de Rockley Photonics , el estado actual de la industria de los wearables en una entrevista con Digital Trends. La compañía se encuentra en una posición única no solo para comprender cómo la tecnología médica y de consumo en los dispositivos portátiles ha comenzado a converger, sino también para ayudar a que sea una realidad con una nueva tecnología de sensores de salud única e increíblemente precisa.
Rockley, Bioptx y Apple
Es posible que nunca haya oído hablar de Rockley Photonics, pero ciertamente ha oído hablar de Apple, uno de los principales clientes de Rockley. Rockley fabrica sensores ópticos y componentes relacionados para productos de consumo y la industria de la salud, y la mayoría se usará en dispositivos portátiles. Por lo tanto, es probable que la tecnología Rockley existente se encuentre en la matriz de sensores de monitoreo de salud del Apple Watch .
En febrero de este año, Rockley anunció Bioptx , una plataforma diseñada para llevar la medición de múltiples biomarcadores, incluida la presión arterial, la temperatura corporal central, el lactato, la glucosa y mucho más, en un solo sensor para la salud personal, continua y no invasiva. seguimiento. En particular, Apple también se ha relacionado con la investigación para llevar el control no invasivo de la glucosa y el control de la presión arterial a los dispositivos portátiles de consumo durante algún tiempo.
Pero, ¿qué hace que la plataforma que Rockley ha desarrollado sea tan especial y por qué es un gran avance? Rickman explicó:
“La tecnología de monitoreo en los dispositivos que existen hoy en día es muy simple y hay poca diferenciación entre los dispositivos de consumo. Su frecuencia cardíaca se mide con un LED verde, su sangre se mide con un par de otros LED y un ECG es un electrodo en la parte posterior del dispositivo. Ninguna de esa tecnología es de ninguna manera tecnología avanzada, y están disponibles para todos”.
“Lo que traemos es un poderoso instrumento óptico, reduciendo un instrumento de $100,000 a un chip, utilizando un proceso de semiconductor único que no está disponible para nadie más”, continuó, describiendo la nueva tecnología de la compañía. “Ese instrumento recopila datos increíblemente ricos que extraemos para medir, entre otras cosas, la hidratación, el lactato y la presión arterial. Ese es el avance. En lugar de un par de LED y electrodos, lo que hemos agregado es un instrumento que mide múltiples biomarcadores con un nivel de capacidad y precisión sin precedentes”.
Láseres, no LED
El instrumento de Rockley utiliza láseres basados en fotónica de silicio para rastrear biomarcadores, no LED, y es una tecnología que no se ha utilizado antes en un dispositivo portátil de consumo. Cuando escucha la palabra "láser", es tentador pensar que se trata de un haz de luz roja que se proyecta sobre su piel. Pero, por supuesto, no es eso. Para explicarlo, Rickman hizo comparaciones con la tecnología lidar utilizada en automóviles autónomos, el iPad y el iPhone de Apple, y para sistemas de desbloqueo facial súper seguros.
“Es un chip separado de los LED que verías en un dispositivo portátil normal y, en lugar de señales eléctricas, utiliza señales ópticas”, dijo Rickman. “Nuestro chip funciona con luz infrarroja y láser a niveles de potencia inofensivos. La huella en la parte posterior de un dispositivo portátil es más pequeña que el espacio que ocupa la matriz de LED. Se fabrica mediante un proceso fotónico de silicio y necesitábamos desarrollar un proceso de fabricación de semiconductores completamente nuevo, que posiblemente sea el más sofisticado del mundo y exclusivo para nosotros. Nos ha llevado nueve años desarrollarlo”.
¿Por qué no se puede utilizar un sistema LED verde o rojo regular? Después de todo, son un elemento básico de los dispositivos portátiles de monitoreo de salud existentes.
“Esas longitudes de onda [LED] captan la hemoglobina maravillosamente”, explicó Rickman, “pero cuando piensas en el azúcar en la sangre, los lactatos y otros metabolitos, esos LED no tienen el rendimiento. No están buscando en la parte correcta del espectro óptico”.
Seguimiento de la salud portátil como nunca antes
Rockley Photonics describe su plataforma como una clínica en su muñeca, que reúne la medición de múltiples biomarcadores diferentes, muchos de los cuales pueden haber requerido previamente análisis de sangre para evaluarlos, en un solo sensor diminuto y no invasivo. Rickman explicó por qué esto es ventajoso.
“Cuando mides un biomarcador obtienes una imagen unidimensional de una persona, pero cuando mides 10 biomarcadores juntos, lo que está contenido en esa cantidad relativamente pequeña de información puede representar muchas condiciones diferentes que el individuo puede estar sufriendo”.
Cuando se entera de cómo el sensor basado en fotónica de silicio mide estos biomarcadores, la complejidad se vuelve clara.
“La hidratación se entiende analizando la diferencia en cómo tu piel absorbe el agua y los lípidos en tu piel, y es esa proporción la que estamos midiendo. El espectro de luz está dominado por el agua, y ese nivel sube y baja con tu hidratación. Hasta ahora, la única forma de obtener este nivel de detalle era tomando una muestra de sangre. La temperatura central es aún más loca. Podemos medirlo usando otra técnica espectroscópica, ya que el agua en su cuerpo, afortunadamente, cambia sus propiedades ligeramente con la temperatura, y medimos esos cambios usando un gradiente para darnos lecturas de la temperatura corporal central”.
Para la presión arterial, el láser examina los "golpes en la señal" después de ver las frecuencias máximas del pulso, que, dependiendo de si son grandes o pequeñas, define si la presión arterial es alta o baja. Suena simple dicho así, pero Rickman dijo que es muy difícil que un láser mida esto con precisión. Las tecnologías existentes no pueden igualar este rico nivel de examen cardiovascular y, por lo tanto, hasta ahora no han obtenido la aprobación de la FDA. Rockley se encuentra actualmente en el proceso de obtener la aprobación de la FDA para su plataforma.
Lo que esto significa para ti y para mí
La plataforma y la tecnología de sensores de Rockley no son ciencia ficción. Todo llegará muy pronto y, aunque inicialmente estará disponible a través de una empresa dedicada a la tecnología médica, eso podría cambiar en un futuro no muy lejano.
“Lanzamos el primer dispositivo en el cuarto trimestre de este año”, confirmó Rickman. “Es un dispositivo portátil diseñado para el mercado de atención médica profesional, y hemos anunciado nuestro primer cliente , Medtronic, que es el fabricante de dispositivos médicos más grande del mundo”.
Sin embargo, es lo que viene después lo que más nos interesa.
“Estamos trabajando con seis de las 10 principales empresas de tecnología de consumo portátil del mundo”, continuó Rickman, “y estamos trabajando en diseños para encontrar una forma de adaptar [el sensor] a sus dispositivos portátiles. Todavía no hemos anunciado un contrato de volumen con ninguno de ellos. Es probable que hagamos algún anuncio al respecto a finales de este año”.
En una presentación ante la SEC de 2021 , Rickman mencionó que varias marcas de productos electrónicos de consumo conocidas por sus teléfonos inteligentes estaban interesadas en la tecnología de sensores. El documento también menciona un “acuerdo de desarrollo y suministro de larga data”, con una empresa que ya había invertido $70 millones con Rockley. Numerosos informes afirman que Apple ha invertido un total de $ 70 millones en Rockley para investigación y desarrollo desde 2017.
Se desconoce si la plataforma Rockley Photonics eventualmente llegará a un Apple Watch, al menos de alguna forma, pero la convergencia del seguimiento de la salud del consumidor y el seguimiento de la salud médica es clara. La plataforma de Rockley podría agregar funcionalidad que anteriormente solo estaba disponible a través de médicos, clínicas y mediante análisis de sangre, a un dispositivo portátil de consumo normal. En la mente de Rickman, no está tan lejos, y como dijo Stacy Salvi de Movano en una entrevista reciente de Digital Trends , su llegada puede cambiar el aspecto del dispositivo portátil tradicional para el consumidor en el proceso.
“El tipo de dispositivo portátil que estamos produciendo para Medtronic no tiene pantalla, no te dice cuáles son tus correos electrónicos. Está puramente dedicado a esta rica funcionalidad”, concluyó Rickman. “Se sienta en el fondo simplemente haciendo su trabajo, pero todavía tiene una correa que se puede cambiar y se limpia fácilmente. Tal vez eso se convierta en un dispositivo de consumo. Será un poco como un rastreador de actividad física, pero un millón de veces más potente, en un formato que simplemente se ubicará en segundo plano para monitorear la salud. Es otra forma de pensar cómo puede llegar a manos de los consumidores”.