智能醫療級穿戴式產品

新冠肺炎疫情反覆,除了加強個人衛生,大眾越來越注重鍛煉身體和健康管理,從而增強自身免疫能力。近年不少人習慣佩戴智能產品,以監測和記錄個人身體和運動數據,協助管理健康。用家對這些智能產品的準確性和穩定性有更高的期望和要求,因此穿戴式智能醫療級產品發展潛力非常深厚。總部位於中國香港科學園並於深圳設有辦公室的衛保數碼有限公司(以下簡稱“衛保數碼”),主要研發穿戴式裝置的底層技術,專攻心率的監測,為多個大品牌的生產商提供耳機內的高準確心率監測晶片。

通過衛保數碼合作夥伴生產的耳機量度用戶的生理數據

通過衛保數碼合作夥伴生產的耳機量度用戶的生理數據

通過耳機讀取人體數據
成立於2012年的衛保數碼致力開發智能人體監測技術,以非入侵性方式提供高精準度的心率監測晶片。衛保數碼的專利光學融合(Optical Fusion) 方法,是基於光電容積描記技術,利用多個光電傳感器檢測經過耳道中人體血液流動所透射和反射紅外線的不同,從多個信號源加上數碼處理技術,計算出心率。為了可以獲取更多和更準確的信號源,多個光電傳感器接收信號源是產品發展的趨勢。衛保數碼總監及聯合創辦人高平表示:“除了透過專利光學融合持續從人體讀取數據外,也不斷改進基於各種數據而計算出心率和其他生理數據的 ActivHeartsTM 演算法(Algorithm),結合起來達到特別準確的監測結果。目前通過這個方法可以推斷用家的生理訊息包括心率、體溫、心率變異率、呼吸頻率和情緒;而未來更可推斷用家其他的身體數據,例如血氧飽和度、血糖指數和血壓。”

市場上的智能穿戴式產品一般以手環及手錶為主,為甚麼衛保數碼會通過耳機量度生理數據呢? 高平分析:“雖然手環、手錶和耳機的光電容積描記感應都是利用其背後的光學偵測器,測量用家的脈搏從而推算心率值,但用家如何把手環/手錶固定在手腕上是難以預計的。一些用家喜歡把手環/手錶寬鬆地戴上,有些喜歡戴於腕骨的位置,這些因素都會影響數據讀取的穩定性和精確性,繼而影響心率偵測,降低監測結果的準確性,而這些問題在耳機上是不會發生的。”
 
另外,現時耳機的普及率已超越智能手環和手錶,會穿戴或攜帶耳機的用家更多,所以有更多機會通過耳機監測用家的身體狀況。高平稱:“耳朵是人體其中一個最容易讀取數據而又不會影響日常活動的器官,用家戴上耳機後可以一邊聽歌一邊做運動、接聽電話等,同時偵測心率等生理數據,因此我們選擇專門設計和研究可供耳機採用的晶片。”衛保數碼的晶片優勢是彈性較高,體積細小,可收藏在入耳式耳機的末端,因此耳機生產商毋須改變設計遷就。

目前,衛保數碼的合作夥伴是來自世界各地的知名企業,例如飛利浦(Philips)、 JBL、TCL、先鋒(Pioneer)等。高平說:“我們已經有80多項已獲批准或正申請中的技術專利,技術和產品在不同的國際比賽中屢獲殊榮,例如日內瓦國際發明展、GSMA世界流動通訊大會、香港資訊及通訊科技獎等。”

智能醫療穿戴式技術發展方向
新冠肺炎最常見的病徵包括發燒、乏力、呼吸困難。現時市民進入室內場所(例如辦公大樓、學校、商場、街市等)前,都需要檢測體溫,這是因為發燒是最明顯的病徵。因此,衛保數碼目前正與新加坡國立大學合作,希望把監測體溫的功能增添到耳機的晶片中,方便用家隨時得悉自己的身體狀況提高警覺。除此之外,高平認為公司的技術還有多方面的發展空間:“除了運動指標如心率、卡路里外,也可反映用家的疲勞程度、呼吸頻率、精神壓力;甚至身體三高指數(高血脂、高血壓、高血糖)等也是公司未來的研究方向。
 
我們同時與新加坡國立大學合作和新加坡中央醫院做臨床實驗,希望可以通過耳機內的晶片,以非入侵的方式持續地量度到用家的體溫和血糖指數。”隨著智能醫療發展,未來長期病患者可以隨時上載身體數據到醫生的電腦系統中,方便醫生準確地監察病人情況。另外,衛保數碼亦已展開與香港中文大學醫院那打素護理學院的合作項目,研究檢測焦慮的耳機,通過心率和心率變異度推斷用家的精神壓力狀態,再利用適當的音樂幫助用家減壓。展望將來,衛保數碼希望能把監測身體數據的晶片合併到助聽器中,方便長者使用。

智能穿戴式技術有助遙距醫療發展
疫情肆虐,為減低交叉感染的風險,發展遙距醫療實為大勢所趨。加上人口老化,一些行動不便的長者,因長期病患須定期到醫院或診所複診,對他們來說可能有一定的難度,善用遙距診症便可以解決這些問題。一般長期病患者必須持續量度和監測身體數據,以便醫生調校藥方及劑量,因此一些非入侵式的智能穿戴產品將會大派用場。另外,對於健康的長者,如何確保他們安全地做運動,也是智能醫療級穿戴式產品的應用範疇之一。高平認為:“隨著科技進步,傳感器等零部件價格會不斷下降,未來硬件的造價會越來越便宜,智能穿戴式產品也會越來越普及。但要做到監測數據準確至醫療級別認可的程度,必須倚靠高質素的演算法和多個信號源的光學融合技術,以及長期的臨床檢測。”◆

艷 霞

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