隨著光學技術的進步，心率測量、光電容積脈搏波圖 (PPG) 和心電圖 (ECG)等生命體征監測功能在智能可穿戴設備中開始普及，個人用戶或健康專業人士得以更便捷地獲取個體生命體征的數據，及時、準確監測身體健康狀態或評估疾病發作可能。

　　作為一站式光學傳感解決方案的領導廠商，艾邁斯半導體與歐司朗持續以更高效的光源、低噪聲模擬光學前端、定制化軟件和算法等，實現更高精確度的生命體征監測方案，并憑借在移動設備光學傳感技術方面的專業知識，為 OEM 提供電子、機械及光學設計指南，幫助客戶快速實現成功的應用。

　　持續進化的健康監測之“光”

　　光學解決方案已被廣泛應用于可穿戴設備中進行健康監測。其原理是通過光源(當前以LED為主)發光照射皮膚、組織直至血管，由于各部位對光的吸收不同，接收并測量反射光的變化，即可結合相應的算法來評估人體健康狀況。

　　光被血液中的血紅蛋白吸收，根據吸收率，傳感器可以算出脈搏數和氧飽和度。綠光主要用于測量脈搏，因為它最容易被紅細胞吸收。紅外光用于易于測量脈搏的地方，比如耳垂，同時也能與紅光一起測量氧飽和度。

　　得益于LED技術的快速發展，如兩年前歐司朗通過用于生物監測的BIOFY®產品系列，突破性地實現了40%的綠光效率提升，再加上組件小型化和熱穩定性方面的進展，可穿戴設備已可以實現較高精度的生命體征監測，在日常生活中幫助用戶持續采集數據，并在異常時發出警報。

　　基于艾邁斯半導體與歐司朗引領行業的高光效、高封裝尺寸比的光學器件(部分舉例如下)，工程師們可以擁有最大的設計靈活性，輕松實現如BIOFY®系列般具有光學挑戰性的生命體征監測應用。

　　Multi CHIPLED®,

　　SFH 7016:

　　多光譜(綠/紅/紅外)發射器。

　　FIREFLY®,

　　CT DBLP31.12：

　　高發光強度、低功耗LED發射器

　　CHIPLED®,

　　SFH 2703:

　　小尺寸、高靈敏度光電二極管

　　技術精進，永無止境。為提高日常生命體征監測設備的可靠性和測量精度，艾邁斯半導體與歐司朗正探索將VCSEL(垂直腔面發射激光器)用作更高級的光源，因為VCSEL不僅能提高能源效率，而且由于輻射性能更佳，波長分布更窄，測量精確度將會更高。

　　高效、精確”感知“生命質量

　　除了種類繁多的創新型高效LED，長期深耕于傳感與光學技術領域的艾邁斯半導體與歐司朗還提供更小巧、更集成、可感測多個參數并提供更精確測量的傳感解決方案，可監測常見的心率、脈搏，以及正在興起的血氧飽和度(SpO2)等多個生命體征。

　　2020年來，COVID-19全球大流行讓血氧監測需求變得更為迫切。血氧飽和度是指人體血液中的含氧量，正常為95%以上。血氧飽和度降低初期只是出現犯困、精力不足、記憶力下降等癥狀，持續低血氧狀態則會導致機體供氧不足，損害人體健康。低血氧也是一些COVID-19高危患者出現呼吸困難之前的早期癥狀——持續監測血氧并及時發出警示，可以幫助用戶或醫務人員快速響應，為生命健康提供保障。

　　艾邁斯半導體與歐司朗針對性開發了極具競爭力的血氧飽和度監測方案，如歐司朗集成血氧監測的多生命體征傳感器BIOFY®系列SFH 7072，以及艾邁斯半導體超薄血氧測量專用傳感器AS7038RB。

　　SFH 7072采用較大的芯片和白色外殼，內部發射器的每顆芯片所產生的亮度幾乎是之前版本的四倍;包含兩個綠光發射器和一個帶紅外過濾器的光電二極管，還配備一個紅光發射器、一個紅外發射器以及一個寬帶光電二極管。這三個新增元件之間的距離更大，因此可反射更多的光到檢測器上。通過提升紅外光和紅光測量的信號質量，可簡化血氧飽和度的計算。

　　歐司朗

　　BIOFY®系列

　　SFH 7072:

　　高靈敏度心率、脈搏和血氧監測傳感器

　　艾邁斯半導體

　　AS7038RB:

　　超薄血氧飽和度測量專用傳感器

　　* AS7038RB將光電二極管、濾光片和信號處理功能集成于超薄封裝中，厚度僅0.65mm;

　　* 出色的光學性能支持醫療級患者監測貼片和血氧測量器應用，助力醫療團隊實現遠程監測;

　　* 傳感器內置用于同時進行ECG測量的電路;

　　* 可用于協助進行COVID-19(SARS-CoV-2)早期癥狀診斷。

　　在生命體征監測應用上，艾邁斯半導體與歐司朗廣泛的創新技術現已可支持：

　　醫學參數的無創傷性測量：脈搏率、心電圖(ECG)、血氧;

　　由ECG和脈搏率得到的其它生命體征參數：血壓、動脈彈性和迷走神經張力;

　　作為預防醫學計劃一部分的健康狀況持續監測;

　　基于光學模塊和支持算法的小型、高度集成、低成本的醫療級解決方案的開發。

　　面向未來的光學“創想曲”

　　面向未來，艾邁斯半導體與歐司朗正在攜手更多醫療健康生態圈合作伙伴，共同致力于無創血糖測量、對抗心房顫動等解決方案的開發。而在普通人眼里近乎”異想天開“的腦電波監測應用，離日常生活也有望越來越近了。

　　無創血糖測量

　　研究人員在無創血糖測量領域也進行了深入的研究。

　　目前糖尿病患者必須通過穿刺或植入物以測量血糖，這種不夠便捷、增加感染風險且可能因機體應激反應導致數據波動等痛點，使得市場對無創血糖監測的呼聲綿延不絕。隨著紅外光譜、光熱檢測技術等的進步，有望盡快實現持續且無痛的血糖測量。

　　可以想見，一個持續監測血糖值是否過高或過低的手環，將極大地簡化全球4 億多糖尿病患者的生活。

　　對抗心房顫動

　　未來，改進的光學解決方案可以在心房顫動(心室纖維性顫動——能導致心跳停止的心臟短路)威脅生命時對心律失常患者發出警告。

　　例如，加利福尼亞的一家初創公司目前正在開發一種腕帶產品，通過使用BIOFY®傳感器對脈搏進行永久監測。其目的是及早發現心律失常，從而預防房顫甚至心臟病發作。

　　腦電波監測

　　使用思想來控制設備是光學傳感器的未來應用。

　　艾邁斯半導體與歐司朗光學傳感器市場工程師Christoph Göltner博士對其可行性十分感興趣：“我自己也測試過，很驚訝它竟然如此有效。只要集中注意力，我就能在屏幕上將球從右向左移動。”到目前為止，連接到頭部的電極已被用于測量腦電波 (EEG)。光學測量方法更為精確，且不容易受到干擾。

　　“這不是噱頭，”Göltner解釋道，“數百名科學家和工程師已著手開發測量腦電波的傳感器。其主要應用領域將是人機交互，但在遙遠的未來，人們能夠以這種方式刺激癱瘓患者的神經。”

　　盡管距離這樣的應用出現還需要很多年，但已有證據表明光學技術確實有效。這就是為什么Göltner可以堅定地說：“從全球范圍看，光學邁向醫學領域的成功之路才剛剛開始。”

　　艾邁斯半導體與歐司朗提供廣泛的技術支持新一代生命體征傳感器解決方案的開發;高效光學模塊也可以輕松集成到旨在用于消費型或醫療型設備的系統中，讓醫療機構、醫療急救站點或是家中都能更便捷、精確地進行生命體征監測，時時守護生命健康!