瑞士智能戒指使用微型传感器实现虹膜健康跟踪，外形更纤薄

【导读】：EPFL的衍生公司Senbiosys推出了一款类似珠宝的智能戒指，该戒指结合了智能手表目前可用的所有健康监测功能。该公司在小型化方面的显着成就 - 得益于EPFL开发的世界上最小的传感器 - 似乎具有巨大的市场潜力，因为其最近的众筹活动筹集的资金是预期的五倍。

虽然我们之前见过健康跟踪智能戒指，但虹膜戒指有点不同。利用特殊的微型传感器，据称它比市场上的任何其他产品都更小、更节能。目前，Iris是Kickstarter活动的主题，由瑞士初创公司Senbiosys制造，Senbiosys是EPFL研究所的衍生产品。

互联医疗设备市场正在蓬勃发展。据彭博社报道，它将在 2021 年至 2028 年间扩大六倍，达到 296 亿美元。与此同时，这些设备正在收集越来越可靠的数据，程序员正在开发更强大的算法来处理它们。如今，许多可穿戴设备都使用光电容积描记图（PPG）传感器（例如放置在连接的手表下方，可通过它们发出的彩色LED光进行区分）来测量心率、血氧水平、呼吸频率和血压等生命体征。

经过几年的小型化研究，洛桑联邦理工学院的工程师们开发出一种技术，将智能手表上所有可用的监控功能集中在一个缩小四倍的区域，打破了所有记录。这种小型化能力 - 一项由多项专利支持的突破 - 也意味着所需的功率要少得多，因此明显更小的电池可以提供相同的电池寿命。这些创新是Iris的核心，Iris是由Senbiosys销售的智能环，Senbiosys是一家由两名前EPFL博士生于2018年创立的公司。

与其他健康监测智能戒指和智能手表一样，它利用光电容积描记图（PPG）传感器。这些分析了照射到佩戴者生物组织中的光被通过静脉流动的血液吸收和反射回来的方式。

世界上最小的PPG传感器

可穿戴医疗设备中使用的PPG传感器包含LED光源，光电探测器和电子读取系统。光电探测器捕获从LED反射的光，并将此信息输入算法，然后计算佩戴者的生命体征。Senbiosys的PPG传感器尺寸仅为60立方毫米，是市场上竞争设备传感器的四倍。当涉及到这种小型化时，最大的障碍通常是运行LED所需的功率。但是，EPFL集成电路实验室的广泛研究已经产生了微型光电探测器，可以像现有探测器一样清晰地接收信号 - 来自强度低得多的光源。这一发现在整个行业掀起了波澜。Senbiosys联合创始人Antonino Caizzone说：“我们的突破在微电子和光学传感器领域产生了大约2021篇期刊文章，他因在该领域的论文获得了11年吉尔伯特·豪斯曼奖。“这也导致了1项专利，其中包括在洛桑联邦理工学院获得的一些专利，我们的工作已被引用约1000次。“

虹膜环宽 5 毫米，厚 2.5 毫米。

一根手指周围有六个传感器

Senbiosys的微型光电探测器已经用于许多电子设备，例如其他公司生产的助听器。今天，光电探测器配备了一个宽5毫米，厚2.5毫米的智能环。“我们认为有可能使用我们的传感器直接为消费者创造新产品，”Caizzone说。“几篇期刊文章，包括2019年发表在《生理学前沿》上的一篇文章，表明在手腕上进行生命体征测量并不理想，因为数据可靠性会受到手腕大小和形状的影响。在手指或耳朵上读取读数更好。我们决定开发智能戒指的另一个原因是手表有时不切实际。例如，它们会在睡觉时引起不适。

Iris并不是第一款健康监测智能环，但它的与众不同之处在于其超紧凑的设计和低功耗要求：Iris看起来更像是一件珠宝，而不是健康产品。戒指可以在半小时内充满电。它包含 18 个 LED 和 多个光电探测器，与现有产品相比具有更高的精度。Senbiosys联合创始人Assim Boukhayma解释说：“由于我们在实验室中提出的发明，我们能够将血压监测仪和脉搏血氧仪等笨重设备中使用的专业级传感器小型化。由于Iris包含六个光电探测器，因此它可以收集足够的数据来计算每个参数的平均值，而智能手表或更笨重的智能戒指则不是这种情况。“Iris较小尺寸的另一个好处是制造它所需的材料更少，这意味着我们可以以较低的价格出售它，”Boukhayma补充道。

鉴于人口老龄化以及肥胖和心脏病的患病率不断增加，能够在医院环境外连续测量生命体征将变得越来越重要。Senbiosys在弗里堡州立医院对其技术进行了一项临床研究，将其微型传感器收集的心率数据与动脉导管收集的心率数据进行了比较。研究发现，这两种方法给出了相当的读数。“然而，我们的目标不是为医生创造医疗设备，而是提供一种跟踪不同健康指标的个性化方式，”Boukhayma说。“我们的目光投向了预防。如果用户看到他们的生命体征发生重大变化，这可以促使他们联系他们的医生。Iris的第一个版本将提供心率，步数，血氧水平，睡眠质量，压力水平和燃烧卡路里的测量。“我们打算不断改进我们的算法和智能手机应用程序，并将在准备就绪后立即在线提供更新，”Boukhayma说。

当与随附的智能手机应用程序配对时，戒指的PPG和其他传感器（包括温度计和加速度计）收集的数据用于确定佩戴者的心率，呼吸频率，步数，体温，血氧水平，睡眠质量，压力水平和燃烧的卡路里。

虹膜有九种手指尺寸可供选择，宽 5 毫米，厚 2.5 毫米，重量不到 5 克。它的防水深度为330英尺（100米），据称每充电30分钟可以运行三天。

假设它达到生产水平，149 美元的承诺将获得一个。目前在众筹平台kickstarter上的表现非常成功：