昨日（2月23日），彭博社首席記者M(jìn)ark Gurman在其Twitter賬號上發(fā)布了一則消息：Apple Watch 的無刺血糖監(jiān)測項目取得了突破性進(jìn)展！

長期以來，一直有消息傳言蘋果公司在開發(fā)用于無創(chuàng)血糖檢測的傳感器，將被用于Apple Watch，以實(shí)現(xiàn)廣泛的血糖監(jiān)測需求。

這項技術(shù)進(jìn)展如何？蘋果手表測量血糖使用的是什么傳感器技術(shù)？我們什么時候能用上無創(chuàng)測量血糖的智能手表？

研發(fā)12年，耗資數(shù)億美元！“登月”級項目難度！蘋果無創(chuàng)式血糖傳感器獲突破性進(jìn)展！

昨日(2月23日），彭博社記者、著名蘋果“名記”Mark Gurman在Twitter上發(fā)文，稱蘋果Apple Watch 的無刺血糖監(jiān)測項目取得了突破性進(jìn)展！

Mark Gurman長期以來準(zhǔn)確報道蘋果公司的產(chǎn)品計劃，被認(rèn)為是所有 Apple 相關(guān)事務(wù)的首選記者之一。此消息一出，著名生物傳感器及醫(yī)療儀器廠商雅培（Abbott）公司股價都受到影響。

據(jù)Mark Gurman的文章透露，蘋果的這項秘密計劃代號為“E5”，項目目標(biāo)是開發(fā)一種測量人體內(nèi)的葡萄糖含量的傳感系統(tǒng)，而無需刺破皮膚取血。

據(jù)知情人士透露，在最近取得的這個重大里程碑之后，蘋果公司現(xiàn)在相信它最終可以將葡萄糖監(jiān)測推向市場。

從1975年開始，研究人員就一直在研究監(jiān)測血糖水平的方法，而無創(chuàng)式血糖監(jiān)測是終極目標(biāo)，被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)研究的圣杯之一，其難度堪比“登月”，至今還無法實(shí)現(xiàn)。

此前，許多初創(chuàng)公司——以及一些世界上最大的公司——都曾嘗試開發(fā)一種非侵入式的檢測傳感器，但都以失敗告終。譬如2014年，谷歌宣布計劃制造可以通過淚滴測量血糖的智能隱形眼鏡。但谷歌最終在 2018 年擱置了這個復(fù)雜的項目。

據(jù)悉，為了這個項目，蘋果已經(jīng)研發(fā)了12年，耗費(fèi)了巨額美金，以及大量的工程師——甚至首席執(zhí)行官庫克、首席運(yùn)營官Jeff Williams，以及蘋果硬件負(fù)責(zé)人Eugene Kim都參與了該項目。

為什么蘋果要研發(fā)這個傳感器？喬布斯的“遺愿”

該項目開始于2010年，當(dāng)時蘋果公司創(chuàng)始人喬布斯，因癌癥問題身體健康每況愈下，于同年發(fā)布的iPhone 4手機(jī)，也成為最后一部由喬布斯發(fā)布的iPhone。

受健康問題的影響，喬布斯開始更多地關(guān)注與身體健康方面有關(guān)的科技技術(shù)，并萌生了做醫(yī)療保健科技產(chǎn)品的想法。

據(jù)媒體報道，當(dāng)時Jobs 曾在蘋果內(nèi)部提出過「智能腕表」的想法，「它需要非常小巧、方便、美觀，同時也需要具有強(qiáng)大的功能」。

此外，喬布斯在2009年接受媒體采訪時，表示“使健康技術(shù)成為蘋果公司的一項重大舉措”：

2009年夏天，美國一家大型醫(yī)療保健公司的前首席執(zhí)行官曾與我講述那年早些時候他與喬布斯以及他一些團(tuán)隊成員的一次會面。在那次會議上，喬布斯強(qiáng)調(diào)說，他對醫(yī)療保健系統(tǒng)感到非常沮喪，為了治療健康問題而必須處理的“繁文縟節(jié)”也令他感到非常復(fù)雜。喬布斯隨后表示，在未來，蘋果公司的任務(wù)之一可能是幫助人們透視醫(yī)療保健體系，使健康技術(shù)成為未來蘋果公司的一項重大舉措。這位前醫(yī)療保健公司的首席執(zhí)行官評估道：“在未來，蘋果公司可能在解決醫(yī)療保健的一些關(guān)鍵問題方面發(fā)揮舉足輕重的作用。”

2010年，喬布斯指示 iPhone 制造商收購了一家名為 RareLight的初創(chuàng)公司，該公司吹捧了一種早期的無創(chuàng)血糖監(jiān)測方法。

隨后，Apple 聘請 RareLight 的創(chuàng)始人 Bob Messerschmidt 開始自己的血糖監(jiān)測儀研發(fā)工作，該監(jiān)測儀最初的代號為 E68。

因此，對于無創(chuàng)式血糖監(jiān)測傳感器系統(tǒng)的研發(fā)，對于蘋果公司來說，某種意義上是繼承喬布斯的“遺愿”。

并且，Apple 的高級管理人員認(rèn)為，鑒于該公司在硬件和軟件集成方面的專業(yè)知識以及雄厚的財力，這一問題是他們能夠解決的獨(dú)特問題。據(jù)知情人士透露，CEO庫克、首席運(yùn)營官CEO庫克和 Apple Watch 硬件負(fù)責(zé)人Eugene Kim都參與了該項目。

也即是說，蘋果公司認(rèn)為自己有能力有信心解決這個巨大的挑戰(zhàn)。

原型跟IPhone一樣？揭秘蘋果無創(chuàng)血糖檢測傳感器使用的技術(shù)

蘋果采取的技術(shù)，被稱為「硅光子學(xué)的芯片技術(shù)」以及「吸收光譜監(jiān)測程序」。

蘋果開發(fā)了一種基于硅光子的生物傳感器芯片——收集光線照射到皮膚后反射的光學(xué)吸收光譜，并與特征光譜進(jìn)行比對，來確定人體內(nèi)的葡萄糖濃度。

在過去十年中，Apple 已在數(shù)百人身上測試了這種葡萄糖監(jiān)測傳感器技術(shù)。

在人體試驗中，蘋果已經(jīng)將該系統(tǒng)用于不知道自己是否患有糖尿病的人，以及患有前驅(qū)糖尿病和 2 型糖尿病的人。該技術(shù)已與從靜脈抽取的血液和從皮膚上刺取的樣本（稱為毛細(xì)血管血）的標(biāo)準(zhǔn)測試進(jìn)行了比較，并被認(rèn)為技術(shù)是可行的。

然而，該技術(shù)目前處于可行的“概念驗證”階段，還需要改進(jìn)大小以適配可穿戴設(shè)備Apple Watch的應(yīng)用要求。

據(jù)Mark Gurman披露，蘋果的工程師們正在努力開發(fā)一種與iPhone大小差不多的原型設(shè)備，可以綁在人的二頭肌上。

而最終的目標(biāo)，顯然是將該傳感系統(tǒng)內(nèi)置于Apple Watch中，成為全球許多糖尿病患者或者有相關(guān)健康需求的人的必備穿戴設(shè)備。

據(jù)悉，這款原型設(shè)備所用的芯片由臺積電流片，用于血糖監(jiān)測的傳感器和芯片則由蘋果和Rockley Photonics合作開發(fā)。

2021年，Rockley公開披露了與蘋果的合作，并在監(jiān)管文件中明確表示蘋果是其最大客戶。上個月（2023年1月），Rockley申請破產(chǎn)，蘋果終止了合作關(guān)系。

Rockley Photonics平臺利用硅光子生物傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于拉曼光譜的“片上光譜儀”，旨在通過對多模式生物標(biāo)志物（例如葡萄糖、乳酸、水合作用、血壓和核心體溫）進(jìn)行連續(xù)、非侵入式監(jiān)測，從而徹底改變消費(fèi)者的健康狀況。Rockley 稱之為“腕上診所” 技術(shù)。

Rockley Photonics硅光子生物傳感模塊中的第一部分為近紅外硅光子芯片，尺寸為8mm x 3mm，第二部分為可見光硅光子芯片，第三部分電學(xué)接口，第四部分為ASIC和驅(qū)動芯片。其中，近紅外硅光子芯片不僅能通過微環(huán)產(chǎn)生頻率梳光源，還能在硅光子芯片上實(shí)現(xiàn)片上光譜儀，用于分析經(jīng)過皮膚反射的拉曼光譜信息，從而獲得人體內(nèi)血糖的濃度。

與Rockley終止合作后，相信蘋果繼續(xù)在使用全自研技術(shù)推送該傳感技術(shù)的落地，才有我們今天見到的突破性消息。

保密程度極高？Apple 中最隱蔽的計劃之一 在距離蘋果總部約12英里的一個毫不起眼的辦公室里，有一個生物醫(yī)學(xué)工程初創(chuàng)團(tuán)隊，名為Avolonte Health LLC，在外人看來，它與蘋果無關(guān)。

然而，這是一個幌子，他們是蘋果超級秘密計劃「智能手表」的一部分，稱為蘋果探索性設(shè)計小組（XDG），有數(shù)百名工程師正在從事該項目，這是一項之前未曾報道過的，類似于Alphabet Inc.（谷歌公司）的X實(shí)驗室（也稱「登月工廠」）。 這是以神秘著稱的 Apple 中最隱蔽的計劃之一，甚至與蘋果的自動駕駛汽車項目或虛擬現(xiàn)實(shí)AR/VR項目相比，參與的人數(shù)甚至更少。 前文提到的無創(chuàng)式血糖監(jiān)測技術(shù)初創(chuàng)公司RareLight 的創(chuàng)始人 BobMesserschmidt即曾在Avolonte Health工作。

2011 年，Messerschmidt 被 Apple 資深人士 Michael Hillman 取代，他一直領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊直到 2015 年。該項目被轉(zhuǎn)移到 XDG，該部門由長期擔(dān)任科學(xué)家和工程主管的 Bill Athas 領(lǐng)導(dǎo)。就在那時，關(guān)于蘋果公司在無創(chuàng)血糖監(jiān)測方面的工作的第一個謠言開始浮出水面。

盡管蘋果在血糖方面取得了重大技術(shù)進(jìn)步，但也遭遇了不少挫折：

XDG的領(lǐng)導(dǎo)者、長期擔(dān)任科學(xué)家和工程主管的Bill Athas在2022年底意外去世。作為主要負(fù)責(zé)人，Bill Athas的意外去世，對相關(guān)項目的進(jìn)度影響可想而知。

目前，這項研發(fā)工作由蘋果的幾位高層領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)，包括Dave Simon和Jeff Koller，向蘋果芯片主管Johny Srouji匯報工作。

Apple Watch的進(jìn)化：越來越多的傳感器，逐漸實(shí)現(xiàn)喬布斯的醫(yī)療健康監(jiān)測設(shè)想

從上文我們看到，蘋果手表和無創(chuàng)血糖監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)，最初來自于蘋果公司創(chuàng)始人喬布斯對于醫(yī)療健康技術(shù)的關(guān)注，而Apple Watch的一次次進(jìn)化，將喬布斯的設(shè)想逐漸變成現(xiàn)實(shí)，就像當(dāng)初的iPhone一樣。

2014年9月——喬布斯逝世三年后，庫克發(fā)布了初代Apple Watch。據(jù)媒體披露，事實(shí)上在喬布斯逝世后不到一年，蘋果前首席設(shè)計師Jony Ive就開始著手構(gòu)想這款蘋果手表。

這款手表集成了一個心率傳感器，可以在生活或運(yùn)動中提供準(zhǔn)確的心率監(jiān)測。

2018年，Apple Watch配備了電子心率傳感器，是手表擁有能夠從手腕獲取心電圖ECG的能力。

2021年，蘋果發(fā)布了第七代Apple Watch，伴隨而來的升級，除了更大的顯示屏，還有專門為殘障人士設(shè)計的一系列功能。

在疫情期間，蘋果推了能夠全天監(jiān)測血氧飽和度功能。

除了擁有的健康跟蹤、監(jiān)測心率不規(guī)則等常規(guī)項，蘋果去年秋季發(fā)布會亮相的全新Apple Watch S8，還帶來了更多健康、安全和連接方面的新功能。

可預(yù)見的未來，Apple Watch將擁有血糖、血壓監(jiān)測等能力，而這些能力的實(shí)現(xiàn)依賴于相關(guān)傳感器的開發(fā)。

Apple Watch通過一代代的“進(jìn)化”，配置了越來越多的傳感器，正是基于這些傳感器，Apple Watch逐漸實(shí)現(xiàn)喬布斯當(dāng)初的醫(yī)療健康保健監(jiān)測設(shè)想，使健康技術(shù)成為蘋果公司的一項重大舉措。

結(jié)語

長久以來，無創(chuàng)血糖監(jiān)測是一個巨大的挑戰(zhàn)，而今天蘋果公司帶來了一絲成功的曙光。

無創(chuàng)血糖監(jiān)測傳感技術(shù)的研發(fā)，起源于喬布斯逝世前，此后蘋果公司的管理者們，一直努力將這一薪火傳遞下去，才點(diǎn)燃了今天的亮光。

雖然這一項目在未來仍有多年的工作要做，但喬布斯口中的“One More Thing”，似乎將在未來的某個時刻再次出現(xiàn)，為全球數(shù)百萬糖尿病患者帶來福音，一如當(dāng)初的iPhone徹底改變了世界，我們開始進(jìn)入移動互聯(lián)網(wǎng)時代。

未來，憑借各種先進(jìn)的傳感器技術(shù)，Apple Watch會帶領(lǐng)我們進(jìn)入移動健康醫(yī)療監(jiān)測時代嗎？

為人類帶來更美好的生活，始終是科技進(jìn)步最大的意義。

審核編輯黃宇